JP4084071B2

JP4084071B2 - Method for manufacturing polarization separation element, polarization separation element, hologram laser unit, optical pickup

Info

Publication number: JP4084071B2
Application number: JP2002109215A
Authority: JP
Inventors: 哲司守; 康弘東; 秀一曳地; 明繁村上; 剛鈴土; 孝二森
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-04-11
Filing date: 2002-04-11
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2022-04-11
Also published as: JP2003302526A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、偏光分離素子の作製方法及び偏光分離素子、ホログラムレーザーユニット、光ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光情報記録媒体（例えば光ディスク）に対して情報の記録、再生または消去を行う光ピックアップは、現在、小型化、低価格化、高性能化などの要求を受けている。中でも、光ピックアップに用いられる偏光分離素子は期待を集めている。偏光分離素子は半導体レーザー素子および受光素子が設けられたレーザーユニットからの出射光を全透過し、光ディスクからの反射光を回折して、前記レーザーユニットの受光素子にて受光させる役割を果たす。これまで偏光分離素子については種々の提案がなされている（例えば特開２０００−７５１３９号公報、特開２００１−６６４２８号公報等）。
ここで、図１は偏光分離素子１の構成例を示す断面図である。図１の構成では、接着層は２層存在するため、記号（Ａ）、（Ｂ）により区別する。図１の構成では、下から下部透明基板３、接着層（Ａ）４、有機複屈折膜などの光学的異方性材料５、接着層（Ｂ）６、上部透明基板７である。有機複屈折膜７には、凹凸状の回折格子２が形成されており、その溝を接着層（Ｂ）６が埋める構造になっている。また、下部透明基板３及び上部透明基板７は光学的に透明である。
【０００３】
図２は偏光分離素子を用いたホログラムレーザーユニットの一例を示す構成説明図であり、同図（ａ）は、偏光分離素子１をキャップ９上に接着剤８を用いて実装した状態を示す要部斜視図、同図（ｂ）は、リード１４を有するステム１３上に半導体レーザー１１及び受光素子１２を形成し、キャップ９上に偏光分離素子１を配置したホログラムレーザーユニットの概略構成図である。半導体レーザー１１光源からの入射光が、偏光分離素子１に下面から入射する。光ディスクからの反射光はλ／４板１０によって偏光方向が９０°回転し、偏光成分の違いにより偏光分離素子１の回折格子部２（図１参照）で異常光線が分離され、受光素子１２で受光され信号検出される。
【０００４】
偏光分離素子の作製方法としては、通常、偏光分離素子１は大きさが数ｍｍ程度であるため、直径４〜８インチの透明基板に接着された有機複屈折膜上に数１０〜数１００個の回折格子をアレイ状に作製し、その後、ダイシングによって個々の偏光分離素子を取り出す方法がある。また、下部透明基板３上に有機複屈折膜などの光学的異方性膜５を貼りつけ、その表面にエッチングにより回折格子２を形成し、上部透明基板７を貼り合わせた後、図３（ウェハーからなる複数の偏光分離素子１５の切削を真上から見た模式図）のようにダイシングによりウェハーからなる複数の偏光分離素子１５を一定間隔で縦横に切削することにより、数ｍｍ角の偏光分離素子チップ１を作製し、各チップを取り出す方法が特開２０００−７５１３０号公報、特開２００１−６６４２８号公報を例として提案されている。
【０００５】
基板などの板状物質２枚を貼り合わせる方法は、貼り合わせ光情報記録媒体（光ディスク）を対象として研究開発されている。それらの作製方法を図４、図５をもとに説明する。図４は、位置合わせピン１６をもつスピンテーブル１７と、貼り合わせ時に下側の基板（以下、第一基板１８とする）と、貼り合わせ時に上側の基板（以下、第二基板１９とする）とを示すの概略斜視図である。通常、光ディスクの作製においては、第一基板１８、第二基板１９は板状である。また、図５は、第一基板１８に第二基板１９を貼りつける方法の説明図である。
【０００６】
まず、図５（ａ）に示すように位置合わせピン１６をもつスピンテーブル１７上に第一基板１８を設置する。その後、第一基板１８上に接着剤２０を塗布し、スピンテーブルを回転させることにより接着剤膜厚を一定にする。図５（ｂ）は接着剤２０が一定膜厚となった状態を示す図である。その後、図５（ｃ）に示すように第二基板１９を接着剤２０の上に設置する。接着剤２０として紫外線硬化型樹脂が用いられる場合には、第二基板１９を介して紫外線（ＵＶ光）を照射し、接着剤２０を硬化させる。光ディスクの作製方法では、これらの方法をさらに改良し、接着剤の気泡を減少させる方法（例えば、特開平１１−３１６９８２号公報、特開平９−２３１６２６号公報、特開平５−２０７１３号公報）などが公開されている。
【０００７】
偏光分離素子１の作製方法において、下部透明基板ウェハー上に有機複屈折膜などの光学的異方性膜を貼りつける工程では、光ディスクの作製方法と類似したスピンコート法を用いる方法がある。それらの作製方法を図６、図７をもとに説明する。図６は、位置合わせピンをもたないスピンテーブル２１と、光学的透明下部基板ウェハー２２と、複屈折膜などの光学的異方性膜２３を示す概略斜視図である。また、図７は、透明基板ウェハー上に有機複屈折膜などの光学的異方性膜を貼りつける工程の説明図である。
【０００８】
まず、図７（ａ）に示すように位置合わせピンをもたないスピンテーブル２１上に光学的透明下部基板ウェハー２２を設置する。その後、光学的透明下部基板ウェハー２２に接着剤２０を塗布し、スピンテーブルを回転させることにより接着剤膜厚を一定にする。図７（ｂ）は接着剤２０が一定膜厚となった状態を示す図である。その後、図７（ｃ）に示すように光学的異方性膜２３を接着剤２０の上に設置する。接着剤２０として紫外線硬化型樹脂が用いられる場合には、光学的異方性膜２３を介して紫外線（ＵＶ光）を照射し、接着剤２０を硬化させる。この工程では、光学的異方性膜２３に回転中心となる印を設けておらず、光学的異方性膜２３は固定されていない。そのため、以下の２つの課題が生じる。
【０００９】
一つ目の課題は、スピンテーブル２１を回転させた際に光学的異方性膜２３の中心とスピンテーブルの回転中心がずれることである。一般的には載置装置を用いて光学的異方性膜２３を接着剤２０が塗布された光学的透明下部基板ウェハー２２に乗せているが、スピンテーブル２１の回転中心に光学的異方性膜２３の中心を正確に合わせることは載置装置の機械的精度の点から困難な場合が多い。このような課題が生じると、回折格子を形成する工程におけるリソグラフィー、ドライエッチングにおいて、装置内や工程間の搬送は基板側面をクランプして行うことが多く、透明基板から光学的異方性膜２３がはみ出していると搬送が困難になり、回折格子を形成できないという不具合に繋がる。二つ目の課題は、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと、光学的異方性膜２３の常光線方向（もしくは異常光線方向）を示すオリエンテーションフラットの方向が一致しないという問題がある。
【００１０】
偏光分離素子を構成する複屈折膜などの光学的異方性膜は、常光線方向屈折率と異常光線方向屈折率の、方向によって異なる二つの屈折率をもつことに特徴がある。このため、回折格子を形成する工程におけるリソグラフィー、ドライエッチングにおいて、適度な精度で光学的異方性膜の常光線方向と異常光線方向の方向が明らかでないと、歩留りよく偏光分離素子を作製できない。
したがって、偏光分離素子の作製方法においては、上記の課題を解決できるような光学的異方性膜の屈折率方向を明らかにする工程を設けた偏光分離素子の作製方法の開発が必要である。また、上記の課題を解決した透明基板を用いて偏光分離素子作製工程に用いることと、そのような透明基板の作製方法を開発することが必要とされる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、請求項１に係る発明は、偏光分離素子の歩留りを向上させてコストを低くするとともに、信頼性の高い偏光分離素子を作製することができる偏光分離素子の作製方法を提供することを目的とする。
そして、上記目的に加え、偏光分離素子をウェハーで作製し、その後、各素子に分離する偏光分離素子の作製方法において、光学的透明基板ウェハー上の光学的異方性膜がその常光線方向もしくは異常光線方向のいずれか一方の方向を示すオリエンテーションフラットをもつことにより、常光線方向もしくは異常光線方向を明確にして後の工程を容易にし、歩留りを向上させ、偏光分離素子のコストを低くすることを目的とする。
また、請求項２〜７に係る発明は、上記目的に加え、光学的異方性膜の常光線方向もしくは異常光線方向の一方の方向と光学的透明基板ウェハーのオリエンテーションフラットの方向がほぼ同方向となるように光学的異方性膜が貼りつけられた光学的透明基板ウェハーを使用することにより、歩留りよく信頼性の高い偏光分離素子を作製することを目的とする。
請求項８に係る発明は、上記目的に加え、主に素子の信頼性を高めることを目的とする。
請求項９，１０に係る発明は、上記目的に加え、偏光分離素子の作製方法において、歩留りよく素子を作製するとともに、素子の信頼性を高めることを目的とする。
請求項１１に係る発明は、請求項１に係る発明の目的を達成するにあたり、光学的異方性膜の常光線方向もしくは異常光線方向の一方の方向と光学的透明基板ウェハーのオリエンテーションフラットの方向がほぼ同方向である基板を作製、および使用し、偏光分離素子の歩留りを向上させることを目的とする。
請求項１２に係る発明は、上記目的に加え、偏光分離素子作製工程において、光学的異方性膜にキズの発生や異物の付着を生じさせないことを目的とする。
請求項１３に係る発明は、上記目的に加え、偏光分離素子の作製を容易にし、材料のコストも低くすることを目的とする。
請求項１４に係る発明は、上記目的に加え、光学的異方性膜を保護し、主に素子の信頼性を高めることを目的とする。
請求項１５に係る発明は、上記目的に加え、偏光分離素子の偏光分離度を向上することを目的とする。
請求項１６に係る発明は、上記目的に加え、透過率が向上した偏光分離素子を作製することを目的とする。
請求項１７に係る発明は、上記目的に加え、信頼性の高い偏光分離素子をタクトをよく作製することを目的とする。
請求項１８に係る発明は、低コストで信頼性の高い偏光分離素子を提供することを目的とする。
請求項１９に係る発明は、信頼性の向上したホログラムレーザーユニットを作製することを目的とする。
請求項２０に係る発明は、信頼性の向上した光ピックアップを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段として、請求項１に係る発明は、光学的透明基板ウェハー上の凹凸状の回折格子を有する光学的異方性膜からなる複数の偏光分離素子を各素子に分離する作製工程からなる偏光分離素子の作製方法において、前記光学的透明基板ウェハーに前記光学的異方性膜を貼りつけた後に、回折格子を形成する工程において、前記光学的異方性膜がその常光線方向もしくは異常光線方向のいずれか一方の方向を示すオリエンテーションフラットをもち、前記光学的異方性膜のオリエンテーションフラットの方向と前記光学的透明基板ウェハーのオリエンテーションフラットの方向が、ほぼ同方向となるように、該光学的異方性膜が貼りつけられた光学的透明基板ウェハーを使用し、前記光学的異方性膜の常光線方向もしくは異常光線方向を検出することを特徴としている。
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の偏光分離素子の作製方法において、前記光学的異方性膜が貼りつけられた光学的透明基板ウェハーは、前記光学的異方性膜の常光線方向もしくは異常光線方向の一方の方向と、前記光学的透明基板ウェハーのオリエンテーションフラットの方向が、２°以内の精度で平行であることを特徴としている。
また、請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の偏光分離素子の作製方法において、前記光学的異方性膜の常光線方向もしくは異常光線方向の検出は、前記光学的透明基板ウェハーのオリエンテーションフラットの方向からの角度ずれから検出することを特徴としている。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法において、前記光学的透明基板ウェハー上の光学的異方性膜の常光線方向もしくは異常光線方向の検出は、回折格子を形成する工程の一つであるリソグラフィーの工程中、工程前、工程への搬送中のいずれかに行うことを特徴としている。
また、請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法において、前記光学的異方性膜の常光線方向もしくは異常光線方向の検出は、露光装置もしくは縮小投影露光装置を用いて検出することを特徴としている。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法において、前記光学的透明基板ウェハーに前記光学的異方性膜を貼りつける前に、前記光学的異方性膜の常光線方向もしくは異常光線方向を検出することを特徴としている。
【００１７】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法において、前記光学的異方性膜の常光線方向もしくは異常光線方向の一方の方向を検出後に光学的異方性膜を回転させ、その後、光学的異方性膜を光学的透明基板ウェハーに貼ることを特徴としている。
【００１８】
請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法において、前記光学的異方性膜が貼りつけられた光学的透明基板ウェハーは、ほぼ一定の厚みの接着層になるように接着されていることを特徴としている。
また、請求項９に係る発明は、請求項１〜８のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法において、前記光学的異方性膜が貼りつけられた光学的透明基板ウェハーは、スピンテーブルの回転を利用して接着剤膜厚を調整することにより作製することを特徴としている。
【００１９】
請求項１０に係る発明は、請求項１〜９のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法において、前記光学的異方性膜が貼りつけられた光学的透明基板ウェハーの作製工程として、光学的透明基板ウェハー上に塗布した接着剤を一定膜厚にし、その上に光学的異方性膜を設置した後に、再度スピンテーブルを回転させ、接着剤を一定膜厚にし直す工程を設けたことを特徴としている。
また、請求項１１に係る発明は、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法において、前記光学的異方性膜が貼りつけられた光学的透明基板ウェハーの作製工程として、光学的透明基板ウェハーのオリエンテーションフラットを示す線分部の一部もしくは全部と光学的異方性膜の線分部の位置を一致させる工程を設けて作製することを特徴としている。
【００２０】
請求項１２に係る発明は、請求項１〜１１のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法において、前記光学的異方性膜として、分離可能な保護膜が取り付けられた光学的異方性膜を用いたことを特徴としている。
また、請求項１３に係る発明は、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法において、前記光学的異方性膜として、有機複屈折膜を用いたことを特徴としている。
【００２１】
請求項１４に係る発明は、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法において、偏光分離素子は、光学的透明下部基板、下部接着層（接着層Ａとする）、光学的異方性膜、上部接着層（接着層Ｂとする）、光学的透明上部基板からなり、光学的透明下部基板あるいは光学的透明上部基板の一方が前記の光学的透明基板ウェハーであることを特徴としている。
請求項１５に係る発明は、請求項１４記載の偏光分離素子の作製方法において、前記光学的異方性膜の常光線方向屈折率と異常光線方向屈折率の何れか一方と、その光学的異方性膜に形成された回折格子を埋める接着層Ｂの屈折率、光学的異方性材料の回折格子が形成されていない側の接着層Ａの屈折率が、ほぼ同一であることを特徴としている。
【００２２】
請求項１６に係る発明は、請求項１４または１５記載の偏光分離素子の作製方法において、光学的透明下部基板の下面、もしくは光学的透明上部基板の上面の少なくとも一方に反射防止膜を施した光学的透明基板を使用することを特徴としている。
また、請求項１７に係る発明は、請求項１〜１６のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法において、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の偏光分離素子における接着層、あるいは請求項１４〜１６のいずれか一つに記載の偏光分離素子における接着層Ａ，Ｂを作製するために用いられる接着剤として、感光性であり、弾性力の大きいエポキシ系接着剤、アクリル系接着剤もしくはゴム系接着剤を用いたことを特徴としている。
【００２３】
請求項１８に係る発明は、光学的透明基板上に、凹凸状の回折格子を有する光学的異方性膜を設けた構成の偏光分離素子において、請求項１〜１７のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法を用いて作製したことを特徴としている。
また、請求項１９に係る発明は、半導体レーザーと受光素子を有するレーザーユニットに偏光分離素子を一体化してなるホログラムレーザーユニットにおいて、請求項１８記載の偏光分離素子を用いて作製したことを特徴としている。
さらに請求項２０に係る発明は、光情報記録媒体に対して情報の記録、再生または消去を行う光ピックアップにおいて、請求項１８記載の偏光分離素子、もしくは請求項１９記載のホログラムレーザーユニットを用いて作製されたことを特徴としている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施例に従って説明するが、実施例１では、請求項１〜５，８，１３〜１８，２１，２２に係る発明を説明する。実施例２では、請求項１，２，８，１３〜１８，２１，２２に係る発明を説明する。実施例３では、請求項１〜５，８〜１０，１２〜１８，２１，２２に係る発明を説明する。実施例４では、請求項１，２，８〜１０，１２〜１８，２１，２２に係る発明を説明する。実施例５では、請求項１〜５，８〜１０，１２〜２２に係る発明を説明する。実施例６では、請求項１，２，８〜１８，２１，２２に係る発明を説明する。実施例７では、請求項６〜２２に係る発明を説明する。実施例８では、請求項１，２，８〜２２に係る発明を説明する。実施例９では、請求項１，２，８〜１８，２１，２２に係る発明を説明する。
【００２５】
［実施例１］
請求項１〜５，８，１３〜１７に係る発明を実施し、作製された偏光分離素子の断面図は図１の通りである。図１の構成では、接着層は２層存在するため、記号（Ａ），（Ｂ）により区別する。図１の構成は、下から光学的透明下部基板３（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）、接着層（Ａ）４（エポキシ系紫外線硬化型樹脂、屈折率１．５８、厚さ：０．０２ｍｍ）、有機複屈折膜５（異常光線方向屈折率１．５８、常光線方向屈折率１．６７、厚さ：０．１ｍｍ）、接着層（Ｂ）６（エポキシ系紫外線硬化型樹脂、屈折率１．５８、厚さ：０．０４ｍｍ）、光学的透明上部基板７（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）である。有機複屈折膜５には、凹凸状の回折格子２（格子深さ４μｍ、ピッチ２μｍ、Ｐ偏光透過率約９８％、Ｓ偏光透過率約１％、１次回折光回折効率約４０％）が形成されており、その溝を接着層（Ｂ）６が埋める構造になっている。この図１に示す構成の偏光分離素子は従来技術で述べたように動作する。以下、図１の構造から成る偏光分離素子の作製手順を、図８，９を参照して説明する。
【００２６】
（１）．図８（ａ）に示すような、光学的透明下部基板ウェハー（ＢＫ７ガラス基板）２２上に有機複屈折膜２３が貼りつけられた基板を用意した。光学的透明下部基板ウェハー２２は、直径１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍであり、端部にはオリエンテーションフラットが形成されている。また、光学的透明下部基板ウェハー２２の、有機複屈折膜２３が貼りつけられていない側の面には反射防止膜が施されている。有機複屈折膜２３は、直径９０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍであり、端部には異常光線方向を示すオリエンテーションフラットが形成されている。光学的透明下部基板ウェハー２２と有機複屈折膜２３は、接着層（Ａ）４と同質のエポキシ系紫外線硬化型樹脂で下全面が接着されており、接着層（Ａ）４の厚みは０．０２ｍｍである。この段階において、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向と有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向は、どれだけの角度でずれているかは把握できていない。
【００２７】
（２）．光学的透明下部基板ウェハー２２上の有機複屈折膜２３表面に洗浄処理を施した。
（３）．有機複屈折膜２３上にポジレジストを塗布し、９０℃で３０分のプリベークを行った。
（４）．有機複屈折膜２３が貼りつけられた光学的透明下部基板ウェハー２２を縮小投影露光装置（ＮＡ＝０．４５、σ＝０．６、波長；ｉ線）のステージに装着し、真空吸着により固定した。縮小投影露光装置に取り付けられたＣＣＤカメラによる画像から、有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向が光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向に対して２°ずれていることを確認した。光学的透明下部基板ウェハー２２を２°回転させることにより、２°の角度ずれを補正し、レチクルのラインアンドスペースパターンと有機複屈折膜２３の異常光線方向を一致させた。
【００２８】
（５）．１０００周期ある１．５μｍラインアンドスペースパターンのレチクルを用いて露光を行い、現像液ＮＭＤ−３を用いて現像を行い、その後、１００℃で３０分のポストベークを行い、周期的なレジストパターンを完成させた。
（６）．前記のレジストパターン上にスパッタ法によってアルミニウム（Ａｌ）を蒸着し、引き続きアセトンを用いてレジストを溶解してＡｌのリフトオフを行い、レジストパターンを反転させたＡｌパターンを完成させた。その後、ＥＣＲ（Electoron Cyclotron Resonance）エッチング装置を用い酸素ガスを主成分とするエッチングガス雰囲気中で、前記のＡｌパターンを金属マスクにして有機複屈折膜を深さ４μｍエッチングした。
（７）．リン酸系のＡｌエッチング液を用いてＡｌパターンを除去し、１０００周期ある凹凸からなる回折格子を完成させた。図８（ｂ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２上の有機複屈折膜２３に回折格子を形成した様子を模式的に示した上面図である。
【００２９】
（８）．有機複屈折膜２３上の端部にスペーサー（一辺５ｍｍ、厚み４０μｍの金属片）２６を４箇所に設置し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を中心付近から滴下し、光学的透明上部基板ウェハー２５を、反射防止膜が施された面を上側にして配置した。図９（ａ）は、スピンテーブル２１上に載置された光学的透明下部基板ウェハー２２上に接着剤２０で貼りつけられている有機複屈折膜２３の上に、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を介して光学的透明上部基板ウェハー２５を配置した例を示す正面断面図である。
【００３０】
（９）．光学的透明下部基板ウェハー２２との平行を保ちつつ、光学的透明上部基板ウェハー２５を一定圧力で上部から押し続け、光学的透明上部基板ウェハー２５がこれ以上下降しなくなった時点で上部からＵＶ光を照射し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を硬化させた。図９（ｂ）は、ＵＶ光を照射している様子を示す斜視図である。
（１０）．前工程により作製された基板をダイシングテープに固定し、厚さ０．５ｍｍのダイシングブレードを用いてライン間隔４．７ｍｍで、図３（切削を真上から見た図）に示したように縦横各１２ライン切削した。
（１１）．その後、ダイシングテープ全体に紫外線を照射して、テープから各素子を剥離して、１４４個の偏光分離素子を得た。
【００３１】
このようにして図１に示す断面図の構成の偏光分離素子１を得た。作製した１４４個の偏光分離素子の回折効率、波面収差を測定したところ、１次回折光の回折効率の許容値を４０％、波面収差の許容値を０．０２ｒｍｓ（λ）とすると、歩留りは９０％を越えた。
【００３２】
実施例１の偏光分離素子の作製方法では、従来例と比較して、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向と有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの角度ずれを補正した後に回折格子を形成するリソグラフィーの工程を行っている。その後、リソグラフィーの工程におけるレチクルのラインアンドスペースパターンと有機複屈折膜２３の異常光線方向を一致させるように角度ずれの補正を行うことにより、回折格子形成の歩留りが向上する。そのため、偏光分離素子の歩留りを向上させてコストを低くするとともに信頼性の高い素子を提供できる。
【００３３】
このような方法により作製した偏光分離素子は、角度ずれを検出する工程を設けているため、タクトよく作製することが可能であり、また、作製された偏光分離素子は接着層（Ａ）４の膜厚がほぼ一定であることから素子としての信頼性が高く、素子間の品質のばらつきも小さい。光学的異方性膜としては、有機複屈折膜を使用しているため、偏光分離素子のコストは低い。偏光分離素子は、光学的透明下部基板の下側と光学的透明上部基板の上側に反射防止膜が施されているため、Ｐ偏光透過率は約９８％である。有機複屈折膜５の異常光線方向屈折率と接着層（Ｂ）６の屈折率は１．５８で、ほぼ同じ値であり、回折効率も高い。さらに接着層（Ａ）４の屈折率も同じ１．５８であるため、接着層（Ａ）４と接着層（Ｂ）６は同質の接着剤を使用することが可能であり、コストを低くすることが可能である。また、接着層（Ａ）４、接着層（Ｂ）６として、弾性力の大きいエポキシ系紫外線硬化型樹脂を使用しており、有機複屈折膜５が剥離するような不具合は生じにくく、偏光分離素子として信頼性の高い素子となる。
【００３４】
［実施例２］
請求項１，２，８，１３〜１７に係る発明を実施し、作製された偏光分離素子の断面図は図１の通りである。図１の構成では、接着層は２層存在するため、記号（Ａ），（Ｂ）により区別する。図１の構成は、下から光学的透明下部基板３（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）、接着層（Ａ）４（エポキシ系紫外線硬化型樹脂、屈折率１．５８、厚さ：０．０２ｍｍ）、有機複屈折膜５（異常光線方向屈折率１．５８、常光線方向屈折率１．６７、厚さ：０．１ｍｍ）、接着層（Ｂ）６（エポキシ系紫外線硬化型樹脂、屈折率１．５８、厚さ：０．０４ｍｍ）、光学的透明上部基板７（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）である。有機複屈折膜５には、凹凸状の回折格子２（格子深さ４μｍ、ピッチ２μｍ、Ｐ偏光透過率約９８％、Ｓ偏光透過率約１％、１次回折光回折効率約４０％）が形成されており、その溝を接着層（Ｂ）６が埋める構造になっている。この図１に示す構成の偏光分離素子は従来技術で述べたように動作する。以下、図１の構造から成る偏光分離素子の作製手順を、図１０を参照して説明する。
【００３５】
（１）．図１０（ａ）に示すような、光学的透明下部基板ウェハー（ＢＫ７ガラス基板）２２上に有機複屈折膜２３が貼りつけられた基板を用意した。光学的透明下部基板ウェハー２２は、直径１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍであり、端部にはオリエンテーションフラットが形成されている。また、光学的透明下部基板ウェハーの、有機複屈折膜２３が貼りつけられていない側の面には反射防止膜が施されている。有機複屈折膜２３は、直径９０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍであり、端部には異常光線方向を示すオリエンテーションフラットが形成されている。光学的透明下部基板ウェハー２２と有機複屈折膜２３は、接着層（Ａ）４と同質のエポキシ系紫外線硬化型樹脂で下全面が接着されており、接着層（Ａ）４の厚みは０．０２ｍｍである。本実施例では、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向と有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向は、１°以内であることを、ＣＣＤカメラが取り付けられた金属顕微鏡により確認している。
【００３６】
（２）．有機複屈折膜２３表面を洗浄した後、フォトリソグラフィー、ドライエッチングによって回折格子を形成した。
（３）．有機複屈折膜２３上の端部にスペーサー（一辺５ｍｍ、厚み４０μｍの金属片）２６を４箇所に設置し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を中心付近から滴下し、光学的透明上部基板ウェハー２５を、反射防止膜が施された面を上側にして配置した。図１０（ｂ）は、スピンテーブル２１上に載置された光学的透明下部基板ウェハー２２上に接着剤２０で貼りつけられている有機複屈折膜２３の上に、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を介して光学的透明上部基板ウェハー２５を配置した例を示す正面断面図である。
【００３７】
（４）．光学的透明下部基板ウェハー２２との平行を保ちつつ、光学的透明上部基板ウェハー２５を一定圧力で上部から押し続け、光学的透明上部基板ウェハー２５がこれ以上下降しなくなった時点で上部からＵＶ光を照射し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を硬化させた。図１０（ｃ）は、ＵＶ光を照射している様子を示す斜視図である。
（５）前工程により作製された基板をダイシングテープに固定し、厚さ０．５ｍｍのダイシングブレードを用いてライン間隔４．７ｍｍで、図３（切削を真上から見た図）のように縦横各１２ライン切削した。
（６）．その後、ダイシングテープ全体に紫外線を照射して、テープから各素子を剥離して、１４４個の偏光分離素子を得た。
【００３８】
このようにして図１に示す断面図の構成の偏光分離素子１を得た。作製した１４４個の偏光分離素子の回折効率、波面収差を測定したところ、１次回折光の回折効率の許容値を４０％、波面収差の許容値を０．０２ｒｍｓ（λ）とすると、歩留りは９０％を越えた。
【００３９】
実施例１の偏光分離素子の作製方法では、従来例と比較して、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向と有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向が１°以内の精度で有機複屈折膜２３が貼りつけられた光学的透明下部基板ウェハー２２を使用しているため、有機複屈折膜２３の屈折率方向にしたがって回折格子を形成でき、偏光分離素子の歩留りを向上させることができる。使用する有機複屈折膜２３の屈折率測定精度は１°程度であり、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向と有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向が２°以内の精度で有機複屈折膜２３が貼りつけられた光学的透明下部基板ウェハー２２を使用すれば、歩留りは約９０％を越えることがわかっている。２°以上の角度ずれが生じている際には、偏光分離素子の回折効率が減少することに起因して、歩留りは低下する。
【００４０】
このような方法により作製する偏光分離素子は主に光学的透明下部基板ウェハー２２と有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットが一致した基板を使用しているため、歩留りが向上される。また、作製された偏光分離素子は接着層（Ａ）４の膜厚がほぼ一定であることから素子としての信頼性が高く、素子間の品質のばらつきも小さい。光学的異方性膜としては、有機複屈折膜を使用しているため、偏光分離素子のコストは低い。偏光分離素子は、光学的透明下部基板の下側と光学的透明上部基板の上側に反射防止膜が施されているため、Ｐ偏光透過率は約９８％である。有機複屈折膜５の異常光線方向屈折率と接着層（Ｂ）６の屈折率は１．５８で、ほぼ同じ値であり、回折効率も高い。さらに接着層（Ａ）４の屈折率も同じ１，５８であるため、接着層（Ａ）４と接着層（Ｂ）６は同質の接着剤を使用することが可能であり、コストを低くすることが可能である。また、接着層（Ａ）４、接着層（Ｂ）６として、弾性力の大きいエポキシ系紫外線硬化型樹脂を使用しており、有機複屈折膜５が剥離するような不具合は生じにくく、偏光分離素子として信頼性の高い素子となる。
【００４１】
［実施例３］
請求項１〜５，８〜１０，１２〜１７に係る発明を実施し、作製された偏光分離素子の断面図は図１の通りである。図１の構成では、接着層は２層存在するため、記号（Ａ），（Ｂ）により区別する。図１の構成は、下から光学的透明下部基板３（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）、接着層（Ａ）４（エポキシ系紫外線硬化型樹脂、屈折率１．５８、厚さ：０．０２ｍｍ）、有機複屈折膜５（異常光線方向屈折率１．５８、常光線方向屈折率１．６７、厚さ：０．１ｍｍ）、接着層（Ｂ）６（エポキシ系紫外線硬化型樹脂、屈折率１．５８、厚さ：０．０４ｍｍ）、光学的透明上部基板７（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）である。有機複屈折膜５には、凹凸状の回折格子２（格子深さ４μｍ、ピッチ２μｍ、Ｐ偏光透過率約９８％、Ｓ偏光透過率約１％、１次回折光回折効率約４０％）が形成されており、その溝を接着層（Ｂ）６が埋める構造になっている。この図１に示す構成の偏光分離素子は従来技術で述べたように動作する。以下、図１の構造から成る偏光分離素子の作製手順を、図１１〜１３を参照して説明する。
【００４２】
（１）．直径１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ、端部にはオリエンテーションフラットが形成されている光学的透明下部基板ウェハー（ＢＫ７ガラス基板）２２をスピンナーのスピンテーブル２１上に、光学的透明下部基板ウェハー２２の中心とスピンテーブル２１の中心が一致するように配置し、真空吸着を行った。設置の際には、光学的透明下部基板ウェハー２２の反射防止膜が施された面を下側にした。図１１（ａ）は、スピンテーブル２１上に光学的透明下部基板ウェハー２２を配置し、真空吸着を行った様子を示す図である。
（２）．光学的透明下部基板ウェハー２２上に接着剤としてエポキシ系紫外線硬化型樹脂を滴下し、基板ごと７００ｒｐｍで回転させ、エポキシ系紫外線硬化型樹脂を一定膜厚に調整した。
【００４３】
（３）．直径８０ｍｍ、膜厚１００μｍである有機複屈折膜２３を用意した。図１１（ｂ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２と、異常光線方向を示すオリエンテーションフラットをもつ複屈折膜２３を真上から見た図である。有機複屈折膜２３は、両面に保護膜が取り付けられており、端部には異常光線方向を示すオリエンテーションフラットが形成されている。まず一面の保護膜を剥離し、その有機複屈折膜表面を洗浄処理した。図１１（ｃ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２上にエポキシ系紫外線硬化型樹脂２０を一定膜厚に塗布し、その上に、有機複屈折膜２３を配置しようとしている図である。
【００４４】
（４）．保護膜を剥離した面を下側に有機複屈折膜２３を、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向が一致するように配置し、貼りつけ、スピンテーブル２１を再度回転させた。光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向がずれた際には、これらの方向が一致するように、細針を用いて有機複屈折膜２３を回転させた。
【００４５】
（５）．高圧水銀灯によって数分間紫外線を照射し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２０を硬化させた。光学的透明下部基板ウェハー２２端部に付着したエポキシ系紫外線硬化型樹脂２０はアセトンを用いて除去した。図１１（ｄ）は、有機複屈折膜２３を光学的透明下部基板ウェハー２２の上に設置し、ＵＶ光を照射させることによりエポキシ系紫外線硬化型樹脂２０を硬化させている斜視図である。また、図１２（ａ）は、光学的透明下部基板ウェハー上に貼りつけられた有機複屈折膜２３の上面図である。
【００４６】
（６）．有機複屈折膜２３の剥離されていない面の保護膜を剥離し、表面を洗浄処理した。
（７）．光学的透明下部基板ウェハー２２上の有機複屈折膜２３上にポジレジストを塗布し、９０℃で３０分のプリベークを行った。
【００４７】
（８）．有機複屈折膜２３が貼りつけられた光学的透明下部基板ウェハー２２を、縮小投影露光装置（ＮＡ＝０．４５、σ＝０．６、波長；ｉ線）のステージに装着し、真空吸着により固定した。縮小投影露光装置に取り付けられたＣＣＤカメラによる画像から、有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向が光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向に対して２°ずれていることを確認した。そこで光学的透明下部基板ウェハー２２を２°回転させることにより、２°の角度ずれを補正し、レチクルのラインアンドスペースパターンと有機複屈折膜２３の異常光線方向を一致させた。
【００４８】
（９）．１０００周期ある１．５μｍラインアンドスペースパターンのレチクルを用いて露光を行い、現像液ＮＭＤ−３を用いて現像を行い、その後、１００℃で３０分のポストベークを行い、周期的なレジストパターンを完成させた。
（１０）．前記のレジストパターン上にスパッタ法によってＡｌを蒸着し、引き続きアセトンを用いてレジストを溶解してＡｌのリフトオフを行い、レジストパターンを反転させたＡｌパターンを完成させた。その後、ＥＣＲエッチング装置を用い酸素ガスを主成分とするエッチングガス雰囲気中で、前記のＡｌパターンを金属マスクにして有機複屈折膜を深さ４μｍエッチングした。
（１１）．リン酸系のＡｌエッチング液を用いてＡｌパターンを除去し、１０００周期ある凹凸からなる回折格子を完成させた。図１２（ｂ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２上の有機複屈折膜２３に回折格子を形成した様子を模式的に示した上面図である。
【００４９】
（１２）．有機複屈折膜２３上の端部にスペーサー（一辺５ｍｍ、厚み４０μｍの金属片）２６を４箇所に設置し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を中心付近から滴下し、光学的透明上部基板ウェハー２５を、反射防止膜が施された面を上側にして配置した。図１３（ａ）は、スピンテーブル２１上に載置された光学的透明下部基板ウェハー２２上に接着剤２０で貼りつけられている有機複屈折膜２３の上に、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を介して光学的透明上部基板ウェハー２５を配置した例を示す正面断面図である。
（１３）．光学的透明下部基板ウェハー２２との平行を保ちつつ、光学的透明上部基板ウェハー２５を一定圧力で上部から押し続け、光学的透明上部基板ウェハー２５がこれ以上下降しなくなった時点で上部からＵＶ光を照射し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を硬化させた。図１３（ｂ）は、ＵＶ光を照射している斜視図である。
【００５０】
（１４）．前工程により作製された基板をダイシングテープに固定し、厚さ０．５ｍｍのダイシングブレードを用いてライン間隔４．７ｍｍで、図３（切削を真上から見た図）のように縦横各１２ライン切削した。
（１５）．その後、ダイシングテープ全体に紫外線を照射して、テープから各素子を剥離して、１４４個の偏光分離素子を得た。
【００５１】
このようにして図１に示す断面図の構成の偏光分離素子１を得た。作製した１４４個の偏光分離素子の回折効率、波面収差を測定したところ、１次回折光の回折効率の許容値を４０％、波面収差の許容値を０．０２ｒｍｓ（λ）とすると、歩留りは９０％を越えた。光学的透明下部基板ウェハー２２と有機複屈折膜２３の間の接着層（Ａ）４の厚みを金属顕微鏡による観察により測定したところ、各素子で２０〜２２μｍであった。
【００５２】
実施例３の偏光分離素子の作製方法では、縮小投影露光装置に取り付けられたＣＣＤカメラによる画像から、有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向が、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向に対してどれほどずれているかを検出した。その後、リソグラフィーの工程におけるレチクルのラインアンドスペースパターンと有機複屈折膜２３の異常光線方向を一致させるように補正を行うことにより、回折格子形成の歩留りが向上する。また、有機複屈折膜２３を貼りつけた光学的透明下部基板ウェハー２２はスピンコート法を利用して作製したため、接着層膜厚はウェハー全体で誤差は約１０％である。また、保護膜が取り付けられた有機複屈折膜を使用することにより、各工程において、複屈折膜にキズや異物がつきづらく、偏光分離素子を作製するための基板として品質の向上した基板を使用できる。
【００５３】
このような方法により作製する偏光分離素子は、従来例と比較してタクトよく作製が可能であり、また、作製された偏光分離素子は接着層（Ａ）４の膜厚がほぼ一定であることから素子としての信頼性が高く、素子間の品質のばらつきも小さい。光学的異方性膜としては、有機複屈折膜を使用しているため、偏光分離素子のコストは低い。偏光分離素子は、光学的透明下部基板の下側と光学的透明基板の上側に反射防止膜が施されているため、Ｐ偏光透過率は約９８％である。有機複屈折膜５の異常光線方向屈折率と接着層（Ｂ）６の屈折率は１．５８で、ほぼ同じ値であり、回折効率も高い。さらに接着層（Ａ）４の屈折率も同じ１．５８であるため、接着層（Ａ）４と接着層（Ｂ）６は同質の接着剤を使用することが可能であり、コストを低くすることが可能である。また、接着層（Ａ）４、接着層（Ｂ）６として、弾性力の大きいエポキシ系紫外線硬化型樹脂を使用しており、有機複屈折膜５が剥離するような不具合は生じにくく、偏光分離素子として信頼性の高い素子となる。
【００５４】
［実施例４］
請求項１，２，８〜１０，１２〜１７に係る発明を実施し、作製された偏光分離素子の断面図は図１の通りである。図１の構成では、接着層は２層存在するため、記号（Ａ），（Ｂ）により区別する。図１の構成は、下から光学的透明下部基板３（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）、接着層（Ａ）４（エポキシ系紫外線硬化型樹脂、屈折率１．５８、厚さ：０．０２ｍｍ）、有機複屈折膜５（異常光線方向屈折率１．５８、常光線方向屈折率１．６７、厚さ：０．１ｍｍ）、接着層（Ｂ）６（エポキシ系紫外線硬化型樹脂、屈折率１．５８、厚さ：０．０４ｍｍ）、光学的透明上部基板７（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）である。有機複屈折膜５には、凹凸状の回折格子２（格子深さ４μｍ、ピッチ２μｍ、Ｐ偏光透過率約９８％、Ｓ偏光透過率約１％、１次回折光回折効率約４０％）が形成されており、その溝を接着層（Ｂ）６が埋める構造になっている。この図１に示す構成の偏光分離素子は従来技術で述べたように動作する。以下、図１の構造から成る偏光分離素子の作製手順を、図１１〜１３を参照して説明する。
【００５５】
（１）．直径１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ、端部にはオリエンテーションフラットが形成されている光学的透明下部基板ウェハー（ＢＫ７ガラス基板）２２をスピンナーのスピンテーブル２１上に、光学的透明下部基板ウェハー２２の中心とスピンテーブル２１の中心が一致するように配置し、真空吸着を行った。設置の際には、光学的透明下部基板ウェハー２２の反射防止膜が施された面を下側にした。図１１（ａ）は、スピンテーブル２１上に光学的透明下部基板ウェハー２２を配置し、真空吸着を行った様子を示す図である。
（２）．光学的透明下部基板ウェハー２２上に接着剤としてエポキシ系紫外線硬化型樹脂を滴下し、基板ごと７００ｒｐｍで回転させ、エポキシ系紫外線硬化型樹脂を一定膜厚に調整した。
【００５６】
（３）．直径８０ｍｍ、膜厚１００μｍである有機複屈折膜２３を用意した。図１１（ｂ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２と、異常光線方向を示すオリエンテーションフラットをもつ複屈折膜２３を真上から見た図である。有機複屈折膜２３は、両面に保護膜が取り付けられており、端部には異常光線方向を示すオリエンテーションフラットが形成されている。まず一面の保護膜を剥離し、その有機複屈折膜表面を洗浄処理した。図１１（ｃ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２上にエポキシ系紫外線硬化型樹脂２０を一定膜厚に塗布し、その上に、有機複屈折膜２３を配置しようとしている様子を示す図である。
【００５７】
（４）．保護膜を剥離した面を下側に有機複屈折膜２３を、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向が一致するように配置し、貼りつけ、スピンテーブル２１を再度回転させた。光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向がずれた際にはこれらの方向が一致するように、細針を用いて有機複屈折膜２５を回転させた。
（５）．高圧水銀灯によって数分間紫外線を照射し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２０を硬化させた。光学的透明下部基板ウェハー２２端部に付着したエポキシ系紫外線硬化型樹脂２０はアセトンを用いて除去した。図１１（ｄ）は、有機複屈折膜２３を光学的透明下部基板ウェハー２２の上に設置し、ＵＶ光を照射させることによりエポキシ系紫外線硬化型樹脂２０を硬化させている様子を示す斜視図である。
【００５８】
（６）．有機複屈折膜２３が貼りつけられた光学的透明下部基板ウェハー２２（図１２（ａ））を、ＣＣＤカメラが取り付けられた金属顕微鏡により観察し、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向は、１°の精度で平行であることを確認した。また、作製された基板の厚みを測定し、その値から光学的透明下部基板ウェハー２２の厚みと有機複屈折膜２３の厚みを引き、接着層厚みを求めたところ２０〜２２μｍであった。
（７）．有機複屈折膜２３の剥離されていない面の保護膜を剥離し、表面を洗浄処理した。
（８）．光学的透明基板に貼付された有機複屈折膜２３表面にフォトリソグラフィー、ドライエッチングによって回折格子を形成した（図１２（ｂ））。
【００５９】
（９）．有機複屈折膜２３上の端部にスペーサー（一辺５ｍｍ、厚み４０μｍの金属片）２６を４箇所に設置し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を中心付近から滴下し、光学的透明上部基板ウェハー２５を、反射防止膜が施された面を上側にして配置した。図１３（ａ）は、スピンテーブル２１上に載置された光学的透明下部基板ウェハー２２上に接着剤２０で貼りつけられている有機複屈折膜２３の上に、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を介して光学的透明上部基板ウェハー２５を配置した例を示す正面断面図である。
（１０）．光学的透明下部基板ウェハー２２との平行を保ちつつ、光学的透明上部基板ウェハー２５を一定圧力で上部から押し続け、光学的透明上部基板ウェハー２５がこれ以上下降しなくなった時点で上部からＵＶ光を照射し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を硬化させた。図１３（ｂ）は、ＵＶ光を照射している様子を示す斜視図である。
【００６０】
（１１）．前工程により作製された基板をダイシングテープに固定し、厚さ０．５ｍｍのダイシングブレードを用いてライン間隔４．７ｍｍで、図３（切削を真上から見た図）のように縦横各１２ライン切削した。
（１２）．その後、ダイシングテープ全体に紫外線を照射して、テープから各素子を剥離して、１４４個の偏光分離素子を得た。
【００６１】
このようにして図１に示す断面図の構成の偏光分離素子１を得た。作製した１４４個の偏光分離素子の回折効率、波面収差を測定したところ、１次回折光の回折効率の許容値を４０％、波面収差の許容値を０．０２ｒｍｓ（λ）とすると、歩留りは９０％を越えた。光学的透明下部基板ウェハー２２と有機複屈折膜２３の間の接着層（Ａ）４の厚みを金属顕微鏡による観察により測定したところ、各素子で２０〜２２μｍであった。
【００６２】
実施例４の偏光分離素子の作製方法では、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向と有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向が１°の精度で有機複屈折膜２３が貼りつけられた光学的透明下部基板ウェハーを作製した。使用する有機複屈折膜の屈折率測定精度は１°程度であり、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向と有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向が２°以内の精度で有機複屈折膜２３が貼りつけられた光学的透明下部基板ウェハー２２を使用すれば、歩留りは約９０％を越えることがわかっている。２°以上の角度ずれが生じている際には、偏光分離素子の回折効率が減少することに起因して、歩留りは低下する。
この基板はスピンテーブルを回転させて接着層膜厚を調整する方法を利用して作製したため、接着層膜厚はウェハー全体で誤差は約１０％である。また、保護膜が取り付けられた有機複屈折膜を使用することにより、各工程において、有機複屈折膜にキズや異物がつきづらく、偏光分離素子を作製するための基板として品質の向上した基板を使用できる。
【００６３】
このような方法により作製する偏光分離素子は、主に光学的透明下部基板ウェハー２２と有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの一致を利用しているため、従来例と比較してタクトよく作製が可能であり、また、作製された偏光分離素子は接着層（Ａ）４の膜厚がほぼ一定であることから素子としての信頼性が高く、素子間の品質のばらつきも小さい。光学的異方性膜としては、有機複屈折膜を使用しているため、偏光分離素子のコストは低い。偏光分離素子は、光学的透明下部基板の下側と光学的透明上部基板の上側に反射防止膜が施されているため、Ｐ偏光透過率は約９８％である。有機複屈折膜５の異常光線方向屈折率と接着層（Ｂ）６の屈折率は１．５８で、ほぼ同じ値であり、回折効率も高い。さらに接着層（Ａ）４の屈折率も同じ１．５８であるため、接着層（Ａ）４と接着層（Ｂ）６は同質の接着剤を使用することが可能であり、コストを低くすることが可能である。また、接着層（Ａ）４、接着層（Ｂ）６として、弾性力の大きいエポキシ系紫外線硬化型樹脂を使用しており、有機複屈折膜５が剥離するような不具合は生じにくく、偏光分離素子として信頼性の高い素子となる。
【００６４】
［実施例５］
請求項１〜５，８〜１０，１２〜１７に係る発明を実施し、作製された偏光分離素子の断面図は図１の通りである。図１の構成では、接着層は２層存在するため、記号（Ａ），（Ｂ）により区別する。図１の構成は、下から光学的透明下部基板３（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）、接着層（Ａ）４（エポキシ系紫外線硬化型樹脂、屈折率１．５８、厚さ：０．０２ｍｍ）、有機複屈折膜５（異常光線方向屈折率１．５８、常光線方向屈折率１．６７、厚さ：０．１ｍｍ）、接着層（Ｂ）６（エポキシ系紫外線硬化型樹脂、屈折率１．５８、厚さ：０．０４ｍｍ）、光学的透明上部基板７（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）である。有機複屈折膜５には、凹凸状の回折格子２（格子深さ４μｍ、ピッチ２μｍ、Ｐ偏光透過率約９８％、Ｓ偏光透過率約１％、１次回折光回折効率約４０％）が形成されており、その溝を接着層（Ｂ）６が埋める構造になっている。この図１に示す構成の偏光分離素子は従来技術で述べたように動作する。以下、図１の構造から成る偏光分離素子の作製手順を図１４〜１７を参照して説明する。また、その作製された偏光分離素子を用いたホログラムレーザーユニット及び光ピックアップの構成を図１８に示す。
【００６５】
（１）．直径１００ｍｍ、厚さ１．０、端部にはオリエンテーションフラットが形成されている光学的透明下部基板ウェハー（ＢＫ７ガラス基板）２２をスピンナーのスピンテーブル２１上に、光学的透明下部基板ウェハー２２の中心とスピンテーブル２１の中心が一致するように配置し、真空吸着を行った。設置の際には、光学的透明下部基板ウェハー２２の反射防止膜が施された面を下側にした。図１４（ａ）は、スピンテーブル２１上に光学的透明下部基板ウェハー２２を配置し、真空吸着を行った様子を示す図である。
（２）．光学的透明下部基板ウェハー２２上に接着剤としてエポキシ系紫外線硬化型樹脂を滴下し、基板ごとスピンテーブル２１を７００ｒｐｍで回転させ、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２０を一定膜厚に調整した。
【００６６】
（３）．直径８０ｍｍ、膜厚１００μｍである有機複屈折膜２３を用意した。図１４（ｂ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２と有機複屈折膜２３を真上から見た図である。有機複屈折膜２３は、両面に保護膜が取り付けられている。その形状は、実施例３，４で使用した有機複屈折膜２３と同形状である。従って、複屈折膜２３の異常光線方向は、線分からなるオリエンテーションフラットにより示される。まず一面の保護膜を剥離し、その有機複屈折膜表面を洗浄処理した。図１４（ｃ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２上にエポキシ系紫外線硬化型樹脂２０を一定膜厚に塗布し、その上に、有機複屈折膜２３を配置しようとしている様子を示す図である。
【００６７】
（４）．保護膜を剥離した面を下側に有機複屈折膜２３を、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向が一致するように配置し、貼りつけ、スピンテーブル２１を再度回転させた。光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向がずれた際にはこれらの方向が一致するように、細針を用いて有機複屈折膜２３を回転させた。最終的に図１５（ａ）に示すように有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向が光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向と一致するように位置調整した。
【００６８】
（５）．高圧水銀灯によって数分間紫外線を照射し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２０を硬化させた。光学的透明下部基板ウェハー２２端部に付着したエポキシ系紫外線硬化型樹脂２０はアセトンを用いて除去した。図１５（ｂ）は、有機複屈折膜２３を光学的透明下部基板ウェハー２２の上に設置し、ＵＶ光を照射させることによりエポキシ系紫外線硬化型樹脂２０を硬化させている様子を示す斜視図である。
（６）．有機複屈折膜２３の剥離されていない面の保護膜を剥離し、表面を洗浄処理した。
（７）光学的透明下部基板ウェハー２２上の有機複屈折膜２３上にポジレジストを塗布し、９０℃で３０分のプリベークを行った。
【００６９】
（８）．図１６に示すように、有機複屈折膜２３が貼りつけられた光学的透明下部基板ウェハー２２を縮小投影露光装置２７（ＮＡ＝０．４５、σ＝０．６、波長；ｉ線）までベルト式につながっているウェハー用トレイ２８にのせ、固定した。ベルトが移動することにより、ウェハー用トレイ２８上の基板も移動し、ＣＣＤカメラ２９が取り付けられている位置で一次停止させた。図１６は、ウェハーの搬送路および縮小投影露光装置２７、ＣＣＤカメラ２９の概略構成図であり、ベルト式に移動する搬送路には、ウェハーを固定するウェハー用トレイ２８が設置されている。
（９）．ＣＣＤカメラ２９による画像により、有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向が光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向に対して３°ずれていることを確認した。そこで、ウェハー用トレイ２８を回転させることにより、この３°の角度ずれを補正できるように光学的透明下部基板ウェハー２２を回転させた。
（１０）．再度ベルトが移動することにより、ウェハー用トレイ２８上の基板を縮小投影露光装置２７のステージまで移動させた。この状態では、レチクルのラインアンドスペースパターンと有機複屈折膜２３の異常光線方向はほぼ一致している。
【００７０】
（１１）．１０００周期ある１．５μｍラインアンドスペースパターンのレチクルを用いて露光を行った。その後、ベルトを移動させ、露光を終えた基板を取り出した。
（１２）．現像液ＮＭＤ−３を用いて現像を行い、その後、１００℃で３０分のポストベークを行い、周期的なレジストパターンを完成させた。
（１３）．前記のレジストパターン上にスパッタ法によってＡｌを蒸着し、引き続きアセトンを用いてレジストを溶解してＡｌのリフトオフを行い、レジストパターンを反転させたＡｌパターンを完成させた。その後ＥＣＲエッチング装置を用い酸素ガスを主成分とするエッチングガス雰囲気中で、前記のＡｌパターンを金属マスクにして有機複屈折膜を深さ４μｍエッチングした。
（１４）．リン酸系のＡｌエッチング液を用いてＡｌパターンを除去し、１０００周期ある凹凸からなる回折格子を完成させた。図１７（ａ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２上の有機複屈折膜２３に回折格子を形成した様子を模式的に示した上面図である。
【００７１】
（１５）．有機複屈折膜２３上の端部にスペーサー（一辺５ｍｍ、厚み４０μｍの金属片）２６を４箇所に設置し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を中心付近から滴下し、光学的透明上部基板ウェハー２５を、反射防止膜が施された面を上側にして配置した。図１７（ｂ）は、スピンテーブル２１上に載置された光学的透明下部基板ウェハー２２上に接着剤２０で貼りつけられている有機複屈折膜２３の上に、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を介して光学的透明上部基板ウェハー２５を配置した例を示す正面断面図である。
（１６）．光学的透明下部基板ウェハー２２との平行を保ちつつ、光学的透明上部基板ウェハー２５を一定圧力で上部から押し続け、光学的透明上部基板ウェハー２５がこれ以上下降しなくなった時点で上部からＵＶ光を照射し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を硬化させた。図１７（ｃ）は、ＵＶ光を照射している様子を示す斜視図である。
【００７２】
（１７）．前工程により作製された基板をダイシングテープに固定し、厚さ０．５ｍｍのダイシングブレードを用いてライン間隔４．７ｍｍで、図３（切削を真上から見た図）のように縦横各１２ライン切削した。
（１８）．その後、ダイシングテープ全体に紫外線を照射して、テープから各素子を剥離して、１４４個の偏光分離素子を得た。
【００７３】
このようにして図１に示す断面図の構成の偏光分離素子１を得た。作製した１４４個の偏光分離素子の回折効率、波面収差を測定したところ、１次回折光の回折効率の許容値を４０％、波面収差の許容値を０．０２ｒｍｓ（λ）とすると、歩留りは９０％を越えた。光学的透明下部基板ウェハー２２と複屈折膜２３の間の接着層（Ａ）４の厚みを金属顕微鏡による観察により測定したところ、各素子で２０〜２２μｍであった。
【００７４】
（１９）．その後、上記の作製方法で作製した図１に示す構成の偏光分離素子１を用い、把持ハンドが備えられたホログラム実装装置を用いて、半導体レーザー１１と受光素子（フォトダイオード）１２が共通のステム上にマウントされているレーザーユニットのキャップ９の実装位置に偏光分離素子１を載置し、水平に位置調整した。
（２０）．図２（ａ），（ｂ）に示すように偏光分離素子１の側面端部の下４隅にディスペンサを用いてアクリル系紫外線硬化型樹脂８を塗布し、紫外線を照射して固定し、ホログラムレーザーユニットを作製した。
（２１）．次に図１８に示すように、上記のホログラムレーザーユニットと、λ／４板１０、光学調整されたコリメートレンズ３０、対物レンズ３１を用いて、光ディスク３２に対して情報の記録、再生または消去を行う光ピックアップ光学系を形成した。
【００７５】
実施例５の偏光分離素子の作製方法では、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向と有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの角度ずれをリソグラフィー工程における、縮小投影露光装置への搬送中に行っている。そのため、レチクルのラインアンドスペースパターンと有機複屈折膜２３の異常光線方向はほぼ一致した状態で露光を行うことができ、偏光分離素子の歩留り向上につながる。また、この基板はスピンテーブル２１の回転を利用して接着剤膜厚を一定にして作製したため、接着層膜厚はウェハー全体で誤差は約１０％である。また、保護膜が取り付けられた複屈折膜を使用することにより、各工程において、複屈折膜にキズや異物がつきづらく、偏光分離素子を作製するための基板として品質の向上した基板を使用できる。
【００７６】
このような方法により作製した偏光分離素子は、従来例と比較してタクトよく作製が可能であり、また、作製された偏光分離素子は接着層（Ａ）４の膜厚がほぼ一定であることから素子としての信頼性が高く、素子間の品質のばらつきも小さい。光学的異方性膜としては、有機複屈折膜を使用しているため、偏光分離素子のコストは低い。偏光分離素子は、光学的透明下部基板の下側と光学的透明基板の上側に反射防止膜が施されているため、Ｐ偏光透過率は約９８％である。有機複屈折膜５の異常光線方向屈折率と接着層（Ｂ）６の屈折率は１．５８で、ほぼ同じ値であり、回折効率も高い。さらに接着層（Ａ）４の屈折率も同じ１．５８であるため、接着層（Ａ）４と接着層（Ｂ）６は同質の接着剤を使用することが可能であり、コストを低くすることが可能である。また、接着層（Ａ）４、接着層（Ｂ）６として、弾性力の大きいエポキシ系紫外線硬化型樹脂を使用しており、有機複屈折膜５が剥離するような不具合は生じにくく、偏光分離素子として信頼性の高い素子となる。
また、図１８に示すような構成のホログラムレーザーユニットと、それを用いた光ピックアップでは、本発明による偏光分離素子を用いているため、従来例と比較してタクトがよく、信頼性の高いホログラムレーザーユニット及び光ピックアップとなる。
【００７７】
［実施例６］
請求項１，２，８〜１８に係る発明を実施し、作製された偏光分離素子の断面図は図１の通りである。図１の構成では、接着層は２層存在するため、記号（Ａ），（Ｂ）により区別する。図１の構成は、下から光学的透明下部基板３（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）、接着層（Ａ）４（エポキシ系紫外線硬化型樹脂、屈折率１．５８、厚さ：０．０２ｍｍ）、有機複屈折膜５（異常光線方向屈折率１．５８、常光線方向屈折率１．６７、厚さ：０．１ｍｍ）、接着層（Ｂ）６（エポキシ系紫外線硬化型樹脂、屈折率１．５８、厚さ：０．０４ｍｍ）、光学的透明上部基板７（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）である。有機複屈折膜５には、凹凸状の回折格子２（格子深さ４μｍ、ピッチ２μｍ、Ｐ偏光透過率約９８％、Ｓ偏光透過率約１％、１次回折光回折効率約４０％）が形成されており、その溝を接着層（Ｂ）６が埋める構造になっている。この図１に示す構成の偏光分離素子は従来技術で述べたように動作する。以下、図１の構造から成る偏光分離素子の作製手順を図１９〜２１を参照して説明する。
【００７８】
（１）．直径１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ、端部には長さ３０ｍｍのオリエンテーションフラットが形成されている光学的透明下部基板ウェハー（ＢＫ７ガラス基板）２２をスピンナーのスピンテーブル２１上に、光学的透明下部基板ウェハー２２の中心とスピンテーブル２１の中心が一致するように配置し、真空吸着を行った。設置の際には、光学的透明下部基板ウェハー２２の反射防止膜が施された面を下側にした。図１９（ａ）は、スピンテーブル２１上に光学的透明下部基板ウェハー２２を配置し、真空吸着を行った様子を示す図である。
（２）．光学的透明下部基板ウェハー２２上に接着剤としてエポキシ系紫外線硬化型樹脂を滴下し、基板ごとスピンテーブル２１を７００ｒｐｍで回転させ、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２０を一定膜厚に調整した。
【００７９】
（３）．直径８０ｍｍ、最大長８７．２ｍｍ、膜厚１００μｍである図１９（ｂ）に示す有機複屈折膜３３を用意した。図１９（ｂ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２と有機複屈折膜３３を真上から見た図である。有機複屈折膜３３は、両面に保護膜が取り付けられている。その形状は、実施例４で使用した有機複屈折膜２３と同形状のものに、オリエンテーションフラットを示す線分の中心に一辺８．９ｍｍの正方形状部が加わった形状となっている。従って、有機複屈折膜３３の異常光線方向は、互いに平行な３辺のオリエンテーションフラットにより示される。まず一面の保護膜を剥離し、その有機複屈折膜表面を洗浄処理した。図１９（ｃ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２上にエポキシ系紫外線硬化型樹脂２０を一定膜厚に塗布し、その上に、有機複屈折膜３３を配置しようとしている図である。
【００８０】
（４）．保護膜を剥離した面を下側に有機複屈折膜３３を、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと有機複屈折膜３３のオリエンテーションフラットの方向が一致するように配置し、貼りつけ、スピンテーブル２１を再度回転させた。光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと有機複屈折膜３３のオリエンテーションフラットの方向がずれた際にはこれらの方向が一致するように、細針を用いて有機複屈折膜３３を回転させた。最終的に図２０（ａ）に示すように有機複屈折膜３３の正方形状部のオリエンテーションフラット部が光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラット部の中心部と一致するように位置調整した。
【００８１】
（５）高圧水銀灯によって数分間紫外線を照射し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２０を硬化させた。光学的透明下部基板ウェハー２２端部に付着したエポキシ系紫外線硬化型樹脂２０はアセトンを用いて除去した。図２０（ｂ）は、有機複屈折膜３３を光学的透明下部基板ウェハー２２の上に設置し、ＵＶ光を照射させることによりエポキシ系紫外線硬化型樹脂２０を硬化させている様子を示す斜視図である。
【００８２】
（６）．ＣＣＤカメラが取り付けられた金属顕微鏡により、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと有機複屈折膜３３のオリエンテーションフラットの方向は、１°の精度で平行であることを確認した。また、作製された基板の厚みを測定し、その値から光学的透明下部基板ウェハー２２の厚みと有機複屈折膜３３の厚みを引き、接着層厚みを求めたところ２０〜２２μｍであった。
（７）．有機複屈折膜３３の剥離されていない面の保護膜を剥離し、表面を洗浄処理した。
（８）．光学的透明基板に貼付された有機複屈折膜３３表面にフォトリソグラフィー、ドライエッチングによって回折格子を形成した。
【００８３】
（９）有機複屈折膜３３上の端部にスペーサー（一辺５ｍｍ、厚み４０μｍの金属片）２６を４箇所に設置し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を中心付近から滴下し、光学的透明上部基板ウェハー２５を、反射防止膜が施された面を上側にして配置した。図２１（ａ）は、スピンテーブル２１上に載置された光学的透明下部基板ウェハー２２上に接着剤２０で貼りつけられている有機複屈折膜３３の上に、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を介して光学的透明上部基板ウェハー２５を配置した例を示す正面断面図である。
（１０）．光学的透明下部基板ウェハー２２との平行を保ちつつ、光学的透明上部基板ウェハー２５を一定圧力で上部から押し続け、光学的透明上部基板ウェハー２５がこれ以上下降しなくなった時点で上部からＵＶ光を照射し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を硬化させた。図２１（ｂ）は、ＵＶ光を照射している様子を示す斜視図である。
【００８４】
（１１）．前工程により作製された基板をダイシングテープに固定し、厚さ０．５ｍｍのダイシングブレードを用いてライン間隔４．７ｍｍで、図３（切削を真上から見た図）のように縦横各１２ライン切削した。
（１２）．その後、ダイシングテープ全体に紫外線を照射して、テープから各素子を剥離して、１４４個の偏光分離素子を得た。
【００８５】
このようにして図１に示す断面図の構成の偏光分離素子１を得た。作製した１４４個の偏光分離素子の回折効率、波面収差を測定したところ、１次回折光の回折効率の許容値を４０％、波面収差の許容値を０．０２ｒｍｓ（λ）とすると、歩留りは９０％を越えた。光学的透明下部基板ウェハー２２と有機複屈折膜３３の間の接着層（Ａ）４の厚みを金属顕微鏡による観察により測定したところ、各素子で２０〜２２μｍであった。
【００８６】
実施例６の偏光分離素子の作製方法では、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向と、有機複屈折膜３３のオリエンテーションフラットの方向が、１°の精度で有機複屈折膜３３が貼りつけられた光学的透明下部基板ウェハー２２を作製した。使用する有機複屈折膜３３の屈折率測定精度は１°程度であり、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向と、有機複屈折膜３３のオリエンテーションフラットの方向が、２°以内の精度で有機複屈折膜３３が貼りつけられた光学的透明下部基板ウェハー２２を使用すれば、歩留りは約９０％を越えることがわかっている。２°以上の角度ずれが生じている際には、偏光分離素子の回折効率が減少することに起因して、歩留りは低下する。
【００８７】
この基板はスピンテーブルを回転させて接着層膜厚を調整する方法を利用して作製したため、接着層膜厚はウェハー全体で誤差は約１０％である。また、保護膜が取り付けられた有機複屈折膜を使用することにより、各工程において、有機複屈折膜にキズや異物がつきづらく、偏光分離素子を作製するための基板として品質の向上した基板を使用できる。使用した有機複屈折膜３３の形状は、実施例４で使用した有機複屈折膜２３と同形状のものに、オリエンテーションを示す線分の中心に正方形状部が加わった形状となっている。そのため、有機複屈折膜３３の正方形状部のオリエンテーションフラット部が光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラット部の中心部と一致するように位置調整することにより、有機複屈折膜３３の異常光線方向と光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向を合わせることができる。また、光学的透明下部基板ウェハー２２の中心と有機複屈折膜３３の円の中心が一致する。
【００８８】
このような方法により作製する偏光分離素子は、主に光学的透明下部基板ウェハー２２と有機複屈折膜３３のオリエンテーションフラットの一致を利用しているため、従来例と比較してタクトよく作製が可能であり、また、作製された偏光分離素子は接着層（Ａ）４の膜厚がほぼ一定であることから素子としての信頼性が高く、素子間の品質のばらつきも小さい。光学的異方性膜としては、有機複屈折膜を使用しているため、偏光分離素子のコストは低い。偏光分離素子は、光学的透明下部基板の下側と光学的透明上部基板の上側に反射防止膜が施されているため、Ｐ偏光透過率は約９８％である。有機複屈折膜５の異常光線方向屈折率と接着層（Ｂ）６の屈折率は１．５８で、ほぼ同じ値であり、回折効率も高い。さらに接着層（Ａ）４の屈折率も同じ１．５８であるため、接着層（Ａ）４と接着層（Ｂ）６は同質の接着剤を使用することが可能であり、コストを低くすることが可能である。また、接着層（Ａ）４、接着層（Ｂ）６として、弾性力の大きいエポキシ系紫外線硬化型樹脂を使用しており、有機複屈折膜５が剥離するような不具合は生じにくく、偏光分離素子として信頼性の高い素子となる。
【００８９】
［実施例７］
請求項６〜２０に係る発明を実施し、作製された偏光分離素子の断面図は図１の通りである。図１の構成では、接着層は２層存在するため、記号（Ａ），（Ｂ）により区別する。図１の構成は、下から下部透明基板３（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）、接着層（Ａ）４（アクリル系紫外線硬化型樹脂、屈折率１．５８、厚さ：０．０２ｍｍ）、有機複屈折膜５（異常光線方向屈折率１．５８、常光線方向屈折率１．６７、厚さ：０．１ｍｍ）、接着層（Ｂ）６（アクリル系紫外線硬化型樹脂、屈折率１．５８、厚さ：０．０４ｍｍ）、上部透明基板７（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）である。有機複屈折膜５には、凹凸状の回折格子２（格子深さ４μｍ、ピッチ２μｍ、Ｐ偏光透過率約９８％、Ｓ偏光透過率約１％、１次回折光回折効率約４０％）が形成されており、その溝を接着層（Ｂ）６が埋める構造になっている。図１の偏光分離素子は従来技術で述べたように動作する。以下、図１の構造から成る偏光分離素子の作製手順を図２２〜２４を参照して説明する。また、その作製された偏光分離素子を用いたホログラムレーザーユニット及び光ピックアップの構成を図２５に示す。
【００９０】
（１）．直径１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ、端部にはオリエンテーションフラットが形成されている光学的透明下部基板ウェハー（ＢＫ７ガラス基板）２２をスピンナーのスピンテーブル２１上に、光学的透明下部基板ウェハー２２の中心とスピンテーブル２１の中心が一致するように配置し、真空吸着を行った。設置の際には、光学的透明下部基板ウェハー２２の反射防止膜が施された面を下側にした。図２２（ａ）は、スピンテーブル２１上に光学的透明下部基板ウェハー２２を配置し、真空吸着を行った様子を示す図である。
（２）．光学的透明下部基板ウェハー２２上に接着剤としてアクリル系紫外線硬化型樹脂を滴下し、基板ごと７００ｒｐｍで回転させ、アクリル系紫外線硬化型樹脂を一定膜厚に調整した。
【００９１】
（３）．直径８０ｍｍ、膜厚１００μｍである有機複屈折膜２３を用意した。図２２（ｂ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２と、異常光線方向を示すオリエンテーションフラットをもつ複屈折膜２３を真上から見た図である。有機複屈折膜２３は、両面に保護膜が取り付けられており、端部には異常光線方向を示すオリエンテーションフラットが形成されている。まず一面の保護膜を剥離し、その有機複屈折膜表面を洗浄処理した。図２２（ｃ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２上にアクリル系紫外線硬化型樹脂２０を一定膜厚に塗布し、その上に、有機複屈折膜２３を配置しようとしている図である。
【００９２】
（４）．保護膜を剥離した面を下側に有機複屈折膜２３を、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向が一致するようにＣＣＤカメラで観察して角度ずれを調整して配置し、貼りつけた。その後、スピンテーブル２１を再度回転させた。光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向がＣＣＤカメラで観察してずれていると判断した際には、これらの方向が一致するように、細針を用いて有機複屈折膜２３を回転させ、位置調整した。図２３（ａ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向が一致するように有機複屈折膜２３を設置した様子を示す上面図である。
【００９３】
（５）．高圧水銀灯によって数分間紫外線を照射し、アクリル系紫外線硬化型樹脂２０を硬化させた。光学的透明下部基板ウェハー２２端部に付着したアクリル系紫外線硬化型樹脂２０はイソプロピルアルコールを用いて除去した。図２３（ｂ）は、有機複屈折膜２３を光学的透明下部基板ウェハー２２の上に設置し、ＵＶ光を照射させることによりアクリル系紫外線硬化型樹脂２０を硬化させている様子を示す斜視図である。ＣＣＤカメラを用いて光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向を観察したところ、ほぼ１°の精度で同方向になっていることを確認した。
【００９４】
（６）．有機複屈折膜２３の剥離されていない面の保護膜を剥離し、表面を洗浄処理した。
（７）．光学的透明下部基板ウェハー２２に貼付された有機複屈折膜２５の表面にフォトリソグラフィー、ドライエッチングによって回折格子を形成した。図２３（ｃ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２上の、回折格子が形成された有機複屈折膜２３を簡略的に示した上面図である。
【００９５】
（８）．有機複屈折膜２３上の端部にスペーサー（一辺５ｍｍ、厚み４０μｍの金属片）２６を４箇所に設置し、アクリル系紫外線硬化型樹脂２４を中心付近から滴下し、光学的透明上部基板ウェハー２５を、反射防止膜が施された面を上側にして配置した。図２４（ａ）は、スピンテーブル２１上に載置された光学的透明下部基板ウェハー２２上に接着剤２０で貼りつけられている有機複屈折膜２３の上に、アクリル系紫外線硬化型樹脂２４を介して光学的透明上部基板ウェハー２５を配置した例を示す正面断面図である。
（９）．光学的透明下部基板ウェハー２２との平行を保ちつつ、光学的透明上部基板ウェハー２５を一定圧力で上部から押し続け、光学的透明上部基板ウェハー２５がこれ以上下降しなくなった時点で上部からＵＶ光を照射し、アクリル系紫外線硬化型樹脂２４を硬化させた。図２４（ｂ）は、ＵＶ光を照射している様子を示す斜視図である。
【００９６】
（１０）．前工程により作製された基板をダイシングテープに固定し、厚さ０．５ｍｍのダイシングブレードを用いてライン間隔４．７ｍｍで、図３（切削を真上から見た図）のように縦横各１２ライン切削した。
（１１）．その後、ダイシングテープ全体に紫外線を照射して、テープから各素子を剥離して、１４４個の偏光分離素子を得た。
【００９７】
このようにして図１に示す断面図の構成の偏光分離素子１を得た。作製した１４４個の偏光分離素子の回折効率、波面収差を測定したところ、１次回折光の回折効率の許容値を４０％、波面収差の許容値を０．０２ｒｍｓ（λ）とすると、歩留りは９０％を越えた。光学的透明下部基板ウェハー２２と有機複屈折膜２３の間の接着層（Ａ）４の厚みを金属顕微鏡による観察により測定したところ、各素子で２０〜２２μｍであった。
【００９８】
（１２）その後、上記の作製方法で作製した図１に示す構成の偏光分離素子１を用い、把持ハンドが備えられたホログラム実装装置を用いて、半導体レーザー１１と受光素子（フォトダイオード）１２が共通のステム上にマウントされているレーザーユニットのキャップ９の実装位置に偏光分離素子１を載置し、水平に位置調整した。
（１３）．図２（ａ），（ｂ）に示すように偏光分離素子１の側面端部の下４隅にディスペンサを用いてアクリル系紫外線硬化型樹脂８を塗布し、紫外線を照射して固定し、ホログラムレーザーユニットを作製した。
（１４）．次に図２５に示すように、上記のホログラムレーザーユニットと、λ／４板１０、光学調整されたコリメートレンズ３０、対物レンズ３１を用いて、光ディスク３２に対して情報の記録、再生または消去を行う光ピックアップ光学系を形成した。
【００９９】
実施例７の偏光分離素子の作製方法では、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向に対する、有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向を検出し、ほぼ平行にした後に有機複屈折膜２３を光学的透明下部基板ウェハー２２に貼りつけている。そのため、これらの角度が１°の精度で平行となっている有機複屈折膜２３が貼りつけられた光学的透明下部基板ウェハーを作製することができた。これは、光学的透明下部基板ウェハー２２に有機複屈折膜２３を貼りつける前に、互いのオリエンテーションフラットがどれだけずれているかを検出するところに特徴がある。貼りつける前に角度ずれを検出することは、有機複屈折膜２３を貼りつけられた光学的透明下部基板ウェハーを作製した際に、ウェハーとしての品質ばらつきが小さくなるとともに、リソグラフィーの工程における回折格子形成の歩留りを向上させる。また、この基板は回転するスピンテーブルを利用して接着層膜厚を調整して作製したため、接着層膜厚はウェハー全体で誤差は約１０％である。また、保護膜が取り付けられた有機複屈折膜を使用することにより、各工程において、有機複屈折膜にキズや異物がつきづらく、偏光分離素子を作製するための基板として品質の向上した基板を使用できる。
【０１００】
このような方法により作製する偏光分離素子は、回折格子の素子間のばらつきを小さくし、従来例と比較してタクトよく作製が可能であり、また、作製された偏光分離素子は接着層（Ａ）４の膜厚がほぼ一定であることから素子としての信頼性が高い。光学的異方性膜としては、有機複屈折膜を使用しているため、偏光分離素子のコストは低い。偏光分離素子は、光学的透明下部基板の下側と光学的透明上部基板の上側に反射防止膜が施されているため、Ｐ偏光透過率は約９８％である。有機複屈折膜５の異常光線方向屈折率と接着層（Ｂ）６の屈折率は１．５８で、ほぼ同じ値であり、回折効率も高い。さらに接着層（Ａ）４の屈折率も同じ１．５８であるため、接着層（Ａ）４と接着層（Ｂ）６は同質の接着剤を使用することが可能であり、コストを低くすることが可能である。また、接着層（Ａ）４、接着層（Ｂ）６として、弾性力の大きいアクリル系紫外線硬化型樹脂を使用しており、有機複屈折膜５が剥離するような不具合は生じにくく、偏光分離素子として信頼性の高い素子となる。
また、図２５に示すような構成のホログラムレーザーユニットと、それを用いた光ピックアップでは、本発明による偏光分離素子を用いているため、従来例と比較してタクトがよく、信頼性の高いホログラムレーザーユニット及び光ピックアップとなる。
【０１０１】
［実施例８］
請求項１，２，８〜２０に係る発明を実施し、作製された偏光分離素子の断面図は図１の通りである。図１の構成では、接着層は２層存在するため、記号（Ａ），（Ｂ）により区別する。図１の構成は、下から下部透明基板３（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）、接着層（Ａ）４（アクリル系紫外線硬化型樹脂、屈折率１．５８、厚さ：０．０２ｍｍ）、有機複屈折膜５（異常光線方向屈折率１．５８、常光線方向屈折率１．６７、厚さ：０．１ｍｍ）、接着層（Ｂ）６（アクリル系紫外線硬化型樹脂、屈折率１．５８、厚さ：０．０４ｍｍ）、上部透明基板７（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）である。有機複屈折膜５には、凹凸状の回折格子２（格子深さ４μｍ、ピッチ２μｍ、Ｐ偏光透過率約９８％、Ｓ偏光透過率約１％、１次回折光回折効率約４０％）が形成されており、その溝を接着層（Ｂ）６が埋める構造になっている。図１の偏光分離素子は従来技術で述べたように動作する。以下、図１の構造から成る偏光分離素子の作製手順を図２６〜２７を参照して説明する。また、その作製された偏光分離素子を用いたホログラムレーザーユニット及び光ピックアップの構成を図２８に示す。
【０１０２】
（１）．直径１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ、端部にはオリエンテーションフラットが形成されている光学的透明下部基板ウェハー（ＢＫ７ガラス基板）２２をスピンナーのスピンテーブル２１上に、光学的透明下部基板ウェハー２２の中心とスピンテーブル２１の中心が一致するように配置し、真空吸着を行った。設置の際には、光学的透明下部基板ウェハー２２の反射防止膜が施された面を下側にした。図２６（ａ）は、スピンテーブル２１上に光学的透明下部基板ウェハー２２を配置し、真空吸着を行った様子を示す図である。
（２）．光学的透明下部基板ウェハー２２上に接着剤としてアクリル系紫外線硬化型樹脂を滴下し、基板ごと７００ｒｐｍで回転させ、アクリル系紫外線硬化型樹脂を一定膜厚に調整した。
【０１０３】
（３）．直径８０ｍｍ、膜厚１００μｍである有機複屈折膜２３を用意した。図２６（ｂ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２と、異常光線方向を示すオリエンテーションフラットをもつ複屈折膜２３を真上から見た図である。有機複屈折膜２３は、両面に保護膜が取り付けられており、端部には異常光線方向を示すオリエンテーションフラットが形成されている。まず一面の保護膜を剥離し、その有機複屈折膜表面を洗浄処理した。図２６（ｃ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２上にアクリル系紫外線硬化型樹脂２０を一定膜厚に塗布し、その上に、有機複屈折膜２３を配置しようとしている図である。
【０１０４】
（４）．保護膜を剥離した面を下側に有機複屈折膜２３を、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向が一致するように配置し、貼りつけ、スピンテーブル２１を再度回転させた。光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向がずれた際には、これらの方向が一致するように、細針を用いて有機複屈折膜２５を回転させた。
【０１０５】
（５）．高圧水銀灯によって数分間紫外線を照射し、アクリル系紫外線硬化型樹脂２０を硬化させた。光学的透明下部基板ウェハー２２端部に付着したアクリル系紫外線硬化型樹脂２０はイソプロピルアルコールを用いて除去した。図２６（ｄ）は、有機複屈折膜２３を光学的透明下部基板ウェハー２２の上に設置し、ＵＶ光を照射させることによりアクリル系紫外線硬化型樹脂２０を硬化させている様子を示す斜視図である。
【０１０６】
（６）．ＣＣＤカメラが取り付けられた金属顕微鏡により、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向は、１°の精度で平行であることを確認した。また、作製された基板の厚みを測定し、その値から光学的透明下部基板ウェハー２２の厚みと有機複屈折膜２５の厚みを引き、接着層厚みを求めたところ２０〜２２μｍであった。
（７）．有機複屈折膜２３の剥離されていない面の保護膜を剥離し、表面を洗浄処理した。
（８）．光学的透明下部基板ウェハー２２に貼付された有機複屈折膜２５表面にフォトリソグラフィー、ドライエッチングによって回折格子を形成した。
【０１０７】
（９）．有機複屈折膜２３上の端部にスペーサー（一辺５ｍｍ、厚み４０μｍの金属片）２６を４箇所に設置し、アクリル系紫外線硬化型樹脂２４を中心付近から滴下し、光学的透明上部基板ウェハー２５を、反射防止膜が施された面を上側にして配置した。図２７（ａ）は、スピンテーブル２１上に載置された光学的透明下部基板ウェハー２２上に接着剤２０で貼りつけられている有機複屈折膜２３の上に、アクリル系紫外線硬化型樹脂２４を介して光学的透明上部基板ウェハー２５を配置した例を示す正面断面図である。
（１０）．光学的透明下部基板ウェハー２２との平行を保ちつつ、光学的透明上部基板ウェハー２５を一定圧力で上部から押し続け、光学的透明上部基板ウェハー２５がこれ以上下降しなくなった時点で上部からＵＶ光を照射し、アクリル系紫外線硬化型樹脂２４を硬化させた。図２７（ｂ）は、ＵＶ光を照射している様子を示す斜視図である。
【０１０８】
（１１）．前工程により作製された基板をダイシングテープに固定し、厚さ０．５ｍｍのダイシングブレードを用いてライン間隔４．７ｍｍで、図３（切削を真上から見た図）のように縦横各１２ライン切削した。
（１２）．その後、ダイシングテープ全体に紫外線を照射して、テープから各素子を剥離して、１４４個の偏光分離素子を得た。
【０１０９】
このようにして図１に示す断面図の構成の偏光分離素子１を得た。作製した１４４個の偏光分離素子の回折効率、波面収差を測定したところ、１次回折光の回折効率の許容値を４０％、波面収差の許容値を０．０２ｒｍｓ（λ）とすると、歩留りは９０％を越えた。光学的透明下部基板ウェハー２２と有機複屈折膜２３の間の接着層（Ａ）４の厚みを金属顕微鏡による観察により測定したところ、各素子で２０〜２２μｍであった。
【０１１０】
（１３）その後、上記の作製方法で作製した図１に示す構成の偏光分離素子１を用い、把持ハンドが備えられたホログラム実装装置を用いて、半導体レーザー１１と受光素子（フォトダイオード）１２が共通のステム上にマウントされているレーザーユニットのキャップ９の実装位置に偏光分離素子１を載置し、水平に位置調整した。
（１４）．図２（ａ），（ｂ）に示すように偏光分離素子１の側面端部の下４隅にディスペンサを用いてアクリル系紫外線硬化型樹脂８を塗布し、紫外線を照射して固定し、ホログラムレーザーユニットを作製した。
（１５）．次に図２８に示すように、上記のホログラムレーザーユニットと、λ／４板１０、光学調整されたコリメートレンズ３０、対物レンズ３１を用いて、光ディスク３２に対して情報の記録、再生または消去を行う光ピックアップ光学系を形成した。
【０１１１】
実施例８の偏光分離素子の作製方法では、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向と、有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向が、１°の精度で有機複屈折膜２３が貼りつけられた光学的透明下部基板ウェハーを作製した。使用する有機複屈折膜の屈折率測定精度は１°程度であり、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向と、有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの方向が、２°以内の精度で有機複屈折膜２３が貼りつけられた光学的透明下部基板ウェハー２２を使用すれば、歩留りは約９０％を越えることがわかっている。２°以上の角度ずれが生じている際には、偏光分離素子の回折効率が減少することに起因して、歩留りは低下する。
【０１１２】
この基板はスピンテーブルを回転させて接着層膜厚を調整する方法を利用して作製したため、接着層膜厚はウェハー全体で誤差は約１０％である。また、保護膜が取り付けられた有機複屈折膜を使用することにより、各工程において、有機複屈折膜にキズや異物がつきづらく、偏光分離素子を作製するための基板として品質の向上した基板を使用できる。
【０１１３】
このような方法により作製する偏光分離素子は、主に光学的透明下部基板ウェハー２２と有機複屈折膜２３のオリエンテーションフラットの一致を利用しているため、従来例と比較して素子の歩留りが向上する。また、作製された偏光分離素子は接着層（Ａ）４の膜厚がほぼ一定であることから素子としての信頼性が高く、素子間の品質のばらつきも小さい。光学的異方性膜としては、有機複屈折膜を使用しているため、偏光分離素子のコストは低い。偏光分離素子は、光学的透明下部基板の下側と光学的透明上部基板の上側に反射防止膜が施されているため、Ｐ偏光透過率は約９８％である。有機複屈折膜５の異常光線方向屈折率と接着層（Ｂ）６の屈折率は１．５８で、ほぼ同じ値であり、回折効率も高い。さらに接着層（Ａ）４の屈折率も同じ１．５８であるため、接着層（Ａ）４と接着層（Ｂ）６は同質の接着剤を使用することが可能であり、コストを低くすることが可能である。また、接着層（Ａ）４、接着層（Ｂ）６として、弾性力の大きいアクリル系紫外線硬化型樹脂を使用しており、有機複屈折膜５が剥離するような不具合は生じにくく、偏光分離素子として信頼性の高い素子となる。
また、図２８に示すような構成のホログラムレーザーユニットと、それを用いた光ピックアップでは、本発明による偏光分離素子を用いているため、従来例と比較してタクトがよく、信頼性の高いホログラムレーザーユニット及び光ピックアップとなる。
【０１１４】
［実施例９］
請求項１，２，８〜１８を実施し、作製された偏光分離素子の断面図は図１の通りである。図１の構成では、接着層は２層存在するため、記号（Ａ），（Ｂ）により区別する。図１の構成は、下から光学的透明下部基板３（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）、接着層（Ａ）４（エポキシ系紫外線硬化型樹脂、屈折率１．５８、厚さ：０．０２ｍｍ）、有機複屈折膜５（異常光線方向屈折率１．５８、常光線方向屈折率１．６７、厚さ：０．１ｍｍ）、接着層（Ｂ）６（エポキシ系紫外線硬化型樹脂、屈折率１．５８、厚さ：０．０４ｍｍ）、光学的透明上部基板７（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）である。有機複屈折膜５には、凹凸状の回折格子２（格子深さ４μｍ、ピッチ２μｍ、Ｐ偏光透過率約９８％、Ｓ偏光透過率約１％、１次回折光回折効率約４０％）が形成されており、その溝を接着層（Ｂ）６が埋める構造になっている。図１の偏光分離素子は従来技術で述べたように動作する。以下、図１の構造から成る偏光分離素子の作製手順を図２９〜３１を参照して説明する。
【０１１５】
（１）．直径１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ、端部には長さ３０ｍｍのオリエンテーションフラットが形成されている光学的透明下部基板ウェハー（ＢＫ７ガラス基板）２２をスピンナーのスピンテーブル２１上に、光学的透明下部基板ウェハー２２の中心とスピンテーブル２１の中心が一致するように配置し、真空吸着を行った。設置の際には、光学的透明下部基板ウェハー２２の反射防止膜が施された面を下側にした。図２９（ａ）は、スピンテーブル２１上に光学的透明下部基板ウェハー２４を配置し、真空吸着を行った様子を示す図である。
（２）．光学的透明基板上に接着剤としてエポキシ系紫外線硬化型樹脂を滴下し、基板ごとスピンテーブル２１を７００ｒｐｍで回転させ、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２０を一定膜厚に調整した。
【０１１６】
（３）．直径９６ｍｍ、膜厚１００μｍである図２９（ｂ）に示す有機複屈折膜３４を用意した。図２９（ｂ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２と有機複屈折膜３４を真上から見た図である。有機複屈折膜３４は、両面に保護膜が取り付けられている。有機複屈折膜３４は、異常光線方向を示すオリエンテーションフラットが長さ１７．４ｍｍで形成されている。その形状は、実施例４で使用した有機複屈折膜２３と略同様の形状であるが、直径およびオリエンテーションフラットの長さが異なる。まず一面の保護膜を剥離し、その有機複屈折膜表面を洗浄処理した。図２９（ｃ）は、光学的透明下部基板ウェハー２２上にエポキシ系紫外線硬化型樹脂２０を一定膜厚に塗布し、その上に、有機複屈折膜３４を配置しようとしている図である。
【０１１７】
（４）．保護膜を剥離した面を下側に有機複屈折膜３４を、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと有機複屈折膜３４のオリエンテーションフラットの方向が一致するように配置し、貼りつけ、スピンテーブル２１を再度回転させた。光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと有機複屈折膜３４のオリエンテーションフラットの方向がずれた際には、これらの方向が一致するように、細針を用いて有機複屈折膜３４を回転させた。最終的に図３０（ａ）に示すように有機複屈折膜３４のオリエンテーションフラット部の中心と光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラット部の中心部が一致するように位置調整した。
【０１１８】
（５）．高圧水銀灯によって数分間紫外線を照射し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２０を硬化させた。光学的透明下部基板ウェハー２２端部に付着したエポキシ系紫外線硬化型樹脂２０はアセトンを用いて除去した。図３０（ｂ）は、有機複屈折膜３４を光学的透明下部基板ウェハー２２の上に設置し、ＵＶ光を照射させることによりエポキシ系紫外線硬化型樹脂２０を硬化させている様子を示す斜視図である。
【０１１９】
（６）．ＣＣＤカメラが取り付けられた金属顕微鏡により、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットと有機複屈折膜３４のオリエンテーションフラットの方向は、１°の精度で平行であることを確認した。また、作製された基板の厚みを測定し、その値から光学的透明下部基板ウェハー２２の厚みと有機複屈折膜３４の厚みを引き、接着層厚みを求めたところ２０〜２２μｍであった。
（７）．有機複屈折膜３４の剥離されていない面の保護膜を剥離し、表面を洗浄処理した。
（８）光学的透明基板に貼付された有機複屈折膜３４表面にフォトリソグラフィー、ドライエッチングによって回折格子を形成した。
【０１２０】
（９）．有機複屈折膜３４上の端部にスペーサー（一辺５ｍｍ、厚み４０μｍの金属片）２６を４箇所に設置し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を中心付近から滴下し、光学的透明上部基板ウェハー２５を、反射防止膜が施された面を上側にして配置した。図３１（ａ）は、スピンテーブル２１上に載置された光学的透明下部基板ウェハー２２上に接着剤２０で貼りつけられている有機複屈折膜３４の上に、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を介して光学的透明上部基板ウェハー２５を配置した例を示す正面断面図である。
（１０）．光学的透明下部基板ウェハー２２との平行を保ちつつ、光学的透明上部基板ウェハー２５を一定圧力で上部から押し続け、光学的透明上部基板ウェハー２５がこれ以上下降しなくなった時点で上部からＵＶ光を照射し、エポキシ系紫外線硬化型樹脂２４を硬化させた。図３１（ｂ）は、ＵＶ光を照射している様子を示す斜視図である。
【０１２１】
（１１）．前工程により作製された基板をダイシングテープに固定し、厚さ０．５ｍｍのダイシングブレードを用いてライン間隔４．７ｍｍで、図３（切削を真上から見た図）のように縦横各１２ライン切削した。
（１２）．その後、ダイシングテープ全体に紫外線を照射して、テープから各素子を剥離して、１４４個の偏光分離素子を得た。
【０１２２】
このようにして図１に示す断面図の構成の偏光分離素子１を得た。作製した１４４個の偏光分離素子の回折効率、波面収差を測定したところ、１次回折光の回折効率の許容値を４０％、波面収差の許容値を０．０２ｒｍｓ（λ）とすると、歩留りは９０％を越えた。光学的透明下部基板ウェハー２２と有機複屈折膜３４の間の接着層（Ａ）４の厚みを金属顕微鏡による観察により測定したところ、各素子で２０〜２２μｍであった。
【０１２３】
実施例９の偏光分離素子の作製方法では、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向と、有機複屈折膜３４のオリエンテーションフラットの方向が、１°の精度で有機複屈折膜３４が貼りつけられた光学的透明下部基板ウェハー２２を作製した。使用する有機複屈折膜３４の屈折率測定精度は１°程度であり、光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向と、有機複屈折膜３４のオリエンテーションフラットの方向が、２°以内の精度で有機複屈折膜２８が貼りつけられた光学的透明下部基板ウェハー２２を使用すれば、歩留りは約９０％を越えることがわかっている。２°以上の角度ずれが生じている際には、偏光分離素子の回折効率が減少することに起因して、歩留りは低下する。
【０１２４】
この基板はスピンテーブルを回転させて接着層膜厚を調整する方法を利用して作製したため、接着層膜厚はウェハー全体で誤差は約１０％である。また、保護膜が取り付けられた有機複屈折膜を使用することにより、各工程において、有機複屈折膜にキズや異物がつきづらく、偏光分離素子を作製するための基板として品質の向上した基板を使用できる。使用した有機複屈折膜３４の形状は、実施例４で使用した有機複屈折膜２３と同様の形状の形状であるが、直径およびオリエンテーションを示す線分の長さが異なる。複屈折膜２８のオリエンテーションフラット部の中心と光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラット部の中心部が一致するように位置調整することにより、有機複屈折膜３４の異常光線方向と光学的透明下部基板ウェハー２２のオリエンテーションフラットの方向を合わせることができることに加え、光学的透明下部基板ウェハー２２の中心と有機複屈折膜３４の円の中心が一致するように設計されている。
【０１２５】
このような方法により作製する偏光分離素子は主に光学的透明下部基板ウェハー２２と有機複屈折膜３４のオリエンテーションフラットの一致を利用しているため、従来例と比較してタクトよく作製が可能であり、また、作製された偏光分離素子は接着層（Ａ）４の膜厚がほぼ一定であることから素子としての信頼性が高く、素子間の品質のばらつきも小さい。光学的異方性膜としては、有機複屈折膜を使用しているため、偏光分離素子のコストは低い。偏光分離素子は、偏光分離素子は、光学的透明下部基板の下側と光学的透明上部基板の上側に反射防止膜が施されているため、Ｐ偏光透過率は約９８％である。有機複屈折膜５の異常光線方向屈折率と接着層（Ｂ）６の屈折率は１．５８で、ほぼ同じ値であり、回折効率も高い。さらに接着層（Ａ）４の屈折率も同じ１．５８であるため、接着層（Ａ）４と接着層（Ｂ）６は同質の接着剤を使用することが可能であり、コストを低くすることが可能である。また、接着層（Ａ）４、接着層（Ｂ）６として、弾性力の大きいエポキシ系紫外線硬化型樹脂を使用しており、有機複屈折膜５が剥離するような不具合は生じにくく、偏光分離素子として信頼性の高い素子となる。
【０１２６】
以上、本発明の具体的な実施例について説明してきたが、本発明はこれらの実施例にとどまることなく応用できることは言うまでもない。実施例においては、光学的透明下部基板ウェハーと複屈折膜のオリエンテーションフラット間の角度ずれをＣＣＤカメラで視覚的に検出したが、レーザー光を利用して複屈折膜の屈折率を測定する、もしくは、光学素子を用いるなど、光学的に角度ずれを検出してもよい。面積の大きい複屈折膜シートから、実施例に示すような形状の複屈折膜を作製する際には、異常光線方向もしくは常光線方向の方向と平行になるようにオリエンテーションフラットを形成する際に誤差が生じることもある。そのような際には、光学的に異常光線もしくは常光線方向を検出する方法は効果的である。例えば、偏光分離素子の例として図１に示すような構造を挙げたが、λ／４板を接着層（Ａ）４、複屈折膜５との間に含む構造の素子としてもよい。また、複屈折膜の異常光線方向をオリエンテーションフラットの方向としたが、常光線方向をオリエンテーションフラットの方向としてもよい。また、複屈折膜の貼りつけ時に光学的透明下部基板ウェハーの端部に付着した接着剤は、本実施例ではアセトン、イソプロピルアルコールを用いて除去したが、接着剤を溶解する有機溶媒を用いて除去すればよく、その工程は接着剤硬化前でも硬化後でも構わず、除去方法は様々である。
【０１２７】
さらに実施例６では、実施例４で使用した有機複屈折膜２３と同形状のものに、オリエンテーションを示す線分の中心に一辺８．９ｍｍの正方形状部が加わった形状の有機複屈折膜３３を使用しているが、一辺８．９ｍｍの正方形状部はオリエンテーションフラットをもつ他の形状、サイズでも同様の役割を果たす。また、この箇所のみを作製し、実施例４で使用した有機複屈折膜２３と同形状のものに接着剤等で付け加えてもよい。
【０１２８】
また、本発明を利用した装置を開発することも可能である。このように本発明を使用する応用範囲は広く、使用することにより、従来例と比較してタクトよく生産が可能であり、また、主にオリエンテーションフラットの一致、接着層膜厚一定に起因した、信頼性が向上した偏光分離素子となる。
【０１２９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る偏光分離素子の作製方法では、光学的透明基板ウェハーに光学的異方性膜を貼りつけた後に、回折格子を形成する工程において、前記光学的異方性膜がその常光線方向もしくは異常光線方向のいずれか一方の方向を示すオリエンテーションフラットをもち、前記光学的異方性膜のオリエンテーションフラットの方向と前記光学的透明基板ウェハーのオリエンテーションフラットの方向が、ほぼ同方向となるように、該光学的異方性膜が貼りつけられた光学的透明基板ウェハーを使用し、光学的異方性膜の常光線方向もしくは異常光線方向を検出するため、回折格子の形成の歩留りが向上し、偏光分離素子の歩留りが向上し、低コストにつながるという効果を奏することができる。
すなわち、請求項１に係る偏光分離素子の作製方法では、光学的異方性膜が貼りつけられた光学的透明基板ウェハーは、光学的異方性膜がその常光線方向もしくは異常光線方向のいずれか一方の方向を示すオリエンテーションフラットをもつ。そのため、工程を簡易にし、上記の効果を増大させるという効果を奏することができる。
【０１３０】
さらに請求項１に係る偏光分離素子の作製方法では、前記光学的異方性膜のオリエンテーションフラットの方向と光学的透明基板ウェハーのオリエンテーションフラットの方向がほぼ同方向となるように光学的異方性膜が貼りつけられた光学的透明基板ウェハーを使用するため、偏光分離素子の作製が容易であり、タクトよく偏光分離素子を作製できるという効果を奏することができる。また、素子としての信頼性が高く、品質のばらつきも小さい。
請求項２に係る偏光分離素子の作製方法では、光学的異方性膜が貼りつけられた光学的透明基板ウェハーは、光学的異方性膜の常光線方向もしくは異常光線方向の一方の方向と光学的透明基板ウェハーのオリエンテーションフラットの方向が、２°以内の精度で平行である。そのため、請求項１に係る発明の効果を増大させるという効果を奏することができる。
【０１３１】
請求項３に係る偏光分離素子の作製方法では、光学的異方性膜の常光線方向もしくは異常光線方向の検出を、光学的透明基板ウェハーのオリエンテーションフラットを基準にして行う。そのため、工程を簡易にし、請求項１に係る発明の効果を増大させるという効果を奏することができる。
請求項４に係る偏光分離素子の作製方法では、光学的透明基板ウェハー上の光学的異方性膜の常光線方向もしくは異常光線方向の検出は、回折格子を形成する工程の一つであるリソグラフィーの工程中、工程前、工程への搬送中のいずれかに行う。そのため、回折格子を形成する歩留りを向上させ、偏光分離素子の歩留り、品質の向上につながるという効果を奏することができる。
請求項５に係る偏光分離素子の作製方法では、光学的異方性膜の常光線方向もしくは異常光線方向の検出において、露光装置もしくは縮小投影露光装置を用いて検出する。そのため、工程を簡易にし、偏光分離素子の歩留り、信頼性の向上につながるという効果を奏することができる。
【０１３２】
請求項６に係る偏光分離素子の作製方法では、光学的透明基板ウェハーに光学的異方性膜を貼りつける前に、光学的異方性膜の常光線方向もしくは異常光線方向を検出する。そのため、光学的異方性膜の異常光線方向もしくは常光線方向のいずれかの方向と光学的透明基板ウェハーのオリエンテーションフラットの方向を精度良く合わせられるという効果を奏することができる。
【０１３３】
請求項７に係る偏光分離素子の作製方法では、光学的異方性膜の常光線方向もしくは異常光線方向の一方の方向を検出後に光学的異方性膜を回転させ、その後、光学的異方性膜を光学的透明基板ウェハーに貼る。そのため、工程を簡易にし、請求項６に係る発明の効果を増大させるという効果を奏することができる。
【０１３４】
請求項８に係る偏光分離素子の作製方法では、光学的異方性膜が貼りつけられた光学的透明基板ウェハーは、ほぼ一定の厚みの接着層になるように接着する。そのため、偏光分離素子の信頼性を向上させ、素子間のばらつきを低減させるという効果を奏することができる。
請求項９に係る偏光分離素子の作製方法では、光学的異方性膜が貼りつけられた光学的透明基板ウェハーは、スピンテーブルの回転を利用して接着剤膜厚を調整することにより作製する。そのため、偏光分離素子の信頼性を向上させ、素子間のばらつきを低減させるという効果を奏することができる。
【０１３５】
請求項１０に係る偏光分離素子の作製方法では、光学的異方性膜が貼りつけられた光学的透明基板ウェハーは、光学的透明基板ウェハー上に塗布した接着剤を一定膜厚にし、その上に光学的異方性膜を設置した後に、再度スピンテーブルを回転させ、接着剤を一定膜厚にし直す工程を設けている。そのため、偏光分離素子の信頼性を向上させ、素子間のばらつきを低減させるという効果を奏することができる。
請求項１１に係る偏光分離素子の作製方法では、光学的異方性膜が貼りつけられた光学的透明基板ウェハーの作製工程として、光学的透明基板ウェハーのオリエンテーションフラットを示す線分部の一部もしくは全部と光学的異方性膜の線分部の位置を一致させる工程を設けて作製する。そのため、光学的異方性膜が貼りつけられた光学的透明基板ウェハーの作製を容易にし、歩留りよく偏光分離素子を作製するとともに、素子の信頼性を高めるという効果を奏することができる。
【０１３６】
請求項１２に係る偏光分離素子の作製方法では、分離可能な保護膜が取り付けられた光学的異方性膜を用いているため、光学的異方性膜のキズの発生や異物の付着を低減し、請求項１に係る発明の効果を増大させることができる。
請求項１３に係る偏光分離素子の作製方法では、偏光分離素子を構成する光学的異方性膜として、高分子からなる有機複屈折膜を用いた際には、偏光分離素子の作製が容易であり、材料のコストも低くすることができるという効果を奏することができる。
【０１３７】
請求項１４に係る偏光分離素子の作製方法では、偏光分離素子は、光学的透明下部基板、下部接着層（接着層（Ａ））、光学的異方性膜、上部接着層（接着層（Ｂ））、光学的透明上部基板からなり、光学的透明下部基板あるいは光学的透明上部基板の一方が前記の光学的透明基板ウェハーである。そのため、光学的透明上部基板が光学的異方性膜を保護し、素子の信頼性を向上させるという効果を奏することができる。
請求項１５に係る偏光分離素子の作製方法では、光学的異方性膜の常光線方向屈折率と異常光線方向屈折率の何れか一方と、その光学的異方性膜に形成された回折格子を埋める接着層（Ｂ）の屈折率がほぼ同じであることから、偏光分離素子の偏光分離度を向上することができるという効果を奏することができる。さらに光学的異方性膜の回折格子が形成されていない側の接着層（Ａ）の屈折率も同じであるため、光学的異方性膜を挟む２つの接着層として、同質のものを使用することができ、コストを低くし、管理を簡易にするという効果を奏することができる。
【０１３８】
請求項１６に係る偏光分離素子の作製方法では、偏光分離素子の光入射面もしくは光出射面の少なくとも一面に反射防止膜を施した透明基板を用いることにより、素子の透過率が向上した偏光分離素子を作製できるという効果を奏することができる。
請求項１７に係る偏光分離素子の作製方法では、偏光分離素子を構成する接着層として紫外線硬化型樹脂を例として感光性樹脂を用い、さらにその樹脂として光学的異方性膜の応力を緩和させる効果をもつエポキシ系接着剤もしくはゴム基接着剤を用いた際にもタクトを上昇させる効果のほか、素子の信頼性を向上させるという効果も奏することができる。
【０１３９】
請求項１８に記載の偏光分離素子では、請求項１〜１７のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法を用いて作製されているため、低コストで信頼性の高い偏光分離素子を実現することができる。
請求項１９に記載のホログラムレーザーユニットでは、請求項１８に記載の偏光分離素子を用いているため、ホログラムレーザーユニットとしての信頼性を向上させ、高性能のホログラムレーザーユニットを低コストで提供することができる。
請求項２０に記載の光ピックアップでは、請求項１８に記載の偏光分離素子、もしくは請求項１９に記載のホログラムレーザーユニットを用いて作製した光ピックアップであるため、信頼性が向上し、高性能の光ピックアップを低コストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】偏光分離素子の構成例を示す断面図である。
【図２】偏光分離素子を用いたホログラムレーザーユニットの一例を示す構成説明図であり、（ａ）は偏光分離素子をキャップ上に接着剤を用いて実装した様子を示す要部斜視図、（ｂ）はキャップ上に偏光分離素子を配置したホログラムレーザーユニットの概略構成図である。
【図３】ウェハーからなる偏光分離素子をダイシングにより縦横に切削する際の説明図である。
【図４】位置合わせピンをもつスピンテーブルと２枚の基板の斜視図である。
【図５】２枚の板状基板を貼りつける際の貼りつけ方法の説明図である。
【図６】位置合わせピンをもたないスピンテーブルと複屈折膜などの光学的異方性膜、光学的透明下部基板ウェハーの斜視図である。
【図７】有機複屈折膜などの光学的異方性膜を光学的透明下部基板ウェハーに貼りつける際の貼りつけ方法の説明図である。
【図８】実施例１の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）は有機複屈折膜の異常光線方向と光学的透明基板ウェハーのオリエンテーションフラットの方向がほぼ同方向となるように有機複屈折膜が貼りつけられた光学的透明基板ウェハーの上面図、（ｂ）は（ａ）により作製された基板に回折格子を形成した様子を模式的に示した上面図である。
【図９】実施例１の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）は図８（ｂ）に示す基板に接着剤を塗布し、その上に光学的透明上部基板ウェハーを設置した様子を示す正面断面図、（ｂ）は光学的透明上部基板ウェハーまでを設置し、ＵＶ光により接着剤を硬化させている様子を示す斜視図である。
【図１０】実施例２の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）は有機複屈折膜の異常光線方向と光学的透明基板ウェハーのオリエンテーションフラットの方向がほぼ同方向となるように有機複屈折膜が貼りつけられた光学的透明基板ウェハーの上面図、（ｂ）は（ａ）で示す基板に接着剤を塗布し、その上に光学的透明上部基板ウェハーを設置した様子を示す正面断面図、（ｃ）は光学的透明上部基板ウェハーまでを設置し、ＵＶ光により接着剤を硬化させている様子を示す斜視図である。
【図１１】実施例３または実施例４の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）はスピンテーブル上に光学的透明下部基板ウェハーを設置した様子を示す斜視図、（ｂ）はオリエンテーションフラットをもつ光学的透明下部基板ウェハーと有機複屈折膜の上面図、（ｃ）は光学的透明下部基板ウェハー上に接着剤を塗布し、一定膜厚に延ばした様子を示す斜視図、（ｄ）は接着剤の上に有機複屈折膜を設置し、ＵＶ光により接着剤を硬化させている様子を示す斜視図である。
【図１２】（ａ）は光学的透明下部基板上にオリエンテーションフラットが一致するように有機複屈折膜を貼りつけた様子を示す上面図、（ｂ）は（ａ）で作製された基板に回折格子を形成した様子を模式的に示した上面図である。
【図１３】実施例３または実施例４の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）は図１１（ｄ）に示す基板に接着剤を塗布し、その上に光学的透明上部基板ウェハーを設置した様子を示す正面断面図、（ｂ）は光学的透明上部基板ウェハーまでを設置し、ＵＶ光により接着剤を硬化させている様子を示す斜視図である。
【図１４】実施例５の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）はスピンテーブル上に光学的透明下部基板ウェハーを設置した様子を示す斜視図、（ｂ）はオリエンテーションフラットをもつ光学的透明下部基板ウェハーと有機複屈折膜の上面図、（ｃ）は光学的透明下部基板ウェハー上に接着剤を塗布し、一定膜厚に延ばした様子を示す斜視図である。
【図１５】実施例５の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）は光学的透明下部基板ウェハーのオリエンテーションフラット部の一部と有機複屈折膜のオリエンテーションフラット部を一致させて、光学的透明下部基板ウェハー上に有機複屈折膜を貼りつけた様子を示す上面図、（ｂ）は接着剤の上に有機複屈折膜を設置し、ＵＶ光により接着剤を硬化させている様子を示す斜視図である。
【図１６】実施例５の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、ＣＣＤカメラ付き基板搬送路と縮小投影露光装置を示す概略図である。
【図１７】実施例５の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）は光学的透明下部基板ウェハー上に貼りつけられた複屈折膜に回折格子を形成した様子を模式的に示す上面図、（ｂ）は（ａ）に示す基板に接着剤を塗布し、その上に光学的透明上部基板ウェハーを設置した様子を示す正面断面図、（ｃ）は光学的透明上部基板ウェハーまでを設置し、ＵＶ光により接着剤を硬化させている様子を示す斜視図である。
【図１８】実施例５の偏光分離素子を用いて作製したホログラムレーザーユニットを備えた光ピックアップの一例を示す概略構成図である。
【図１９】実施例６の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）はスピンテーブル上に光学的透明下部基板ウェハーを設置した様子を示す斜視図、（ｂ）はオリエンテーションフラットをもつ光学的透明下部基板ウェハーと３辺のオリエンテーションフラットをもつ有機複屈折膜の上面図、（ｃ）は光学的透明下部基板ウェハー上に接着剤を塗布し、一定膜厚に延ばした様子を示す斜視図である。
【図２０】実施例６の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）は光学的透明下部基板ウェハーのオリエンテーションフラット部の一部と有機複屈折膜のオリエンテーションフラット部を一致させて、光学的透明下部基板ウェハー上に有機複屈折膜を貼りつけた様子を示す上面図、（ｂ）は接着剤の上に有機複屈折膜を設置し、ＵＶ光により接着剤を硬化させている様子を示す斜視図である。
【図２１】実施例６の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）は図２０（ｂ）に示す基板に接着剤を塗布し、その上に光学的透明上部基板ウェハーを設置した様子を示す正面断面図、（ｂ）は光学的透明上部基板ウェハーまでを設置し、ＵＶ光により接着剤を硬化させている様子を示す斜視図である。
【図２２】実施例７の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）はスピンテーブル上に光学的透明下部基板ウェハーを設置した様子を示す斜視図、（ｂ）はオリエンテーションフラットをもつ光学的透明下部基板ウェハーと有機複屈折膜の上面図、（ｃ）は光学的透明下部基板ウェハー上に接着剤を塗布し、一定膜厚に延ばした様子を示す斜視図である。
【図２３】実施例７の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）は光学的透明下部基板ウェハーのオリエンテーションフラット部の一部と有機複屈折膜のオリエンテーションフラット部を一致させて、光学的透明下部基板ウェハー上に有機複屈折膜を設置した様子を示す上面図、（ｂ）は接着剤の上に有機複屈折を設置し、ＵＶ光により接着剤を硬化させている様子を示す斜視図、（ｃ）は光学的透明下部基板ウェハー上に貼りつけられた複屈折膜に回折格子を形成した様子を模式的に示す上面図である。
【図２４】実施例７の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）は図２３（ｃ）に示す基板に接着剤を塗布し、その上に光学的透明上部基板ウェハーを設置した様子を示す正面断面図、（ｂ）は光学的透明上部基板ウェハーまでを設置し、ＵＶ光により接着剤を硬化させている様子を示す斜視図である。
【図２５】実施例７の偏光分離素子を用いて作製したホログラムレーザーユニットを備えた光ピックアップの一例を示す概略構成図である。
【図２６】実施例８の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）はスピンテーブル上に光学的透明下部基板ウェハーを設置した様子を示す斜視図、（ｂ）はオリエンテーションフラットをもつ光学的透明下部基板ウェハーと有機複屈折膜の上面図、（ｃ）は光学的透明下部基板ウェハー上に接着剤を塗布し、一定膜厚に延ばした様子を示す斜視図、（ｄ）は接着剤の上に光学的異方性膜を設置し、ＵＶ光により接着剤を硬化させている様子を示す斜視図である。
【図２７】実施例８の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）は図２６（ｄ）に示す基板に接着剤を塗布し、その上に光学的透明上部基板ウェハーを設置した様子を示す正面断面図、（ｂ）は光学的透明上部基板ウェハーまでを設置し、ＵＶ光により接着剤を硬化させている様子を示す斜視図である。
【図２８】実施例８の偏光分離素子を用いて作製したホログラムレーザーユニットを備えた光ピックアップの一例を示す概略構成図である。
【図２９】実施例９の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）はスピンテーブル上に光学的透明下部基板ウェハーを設置した様子を示す斜視図、（ｂ）はオリエンテーションフラットをもつ光学的透明下部基板ウェハーと有機複屈折膜の上面図、（ｃ）は光学的透明下部基板ウェハー上に接着剤を塗布し、一定膜厚に延ばした様子を示す斜視図である。
【図３０】実施例９の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）は光学的透明下部基板ウェハーのオリエンテーションフラット部の一部と有機複屈折膜のオリエンテーションフラット部を一致させて、光学的透明下部基板ウェハー上に有機複屈折膜を貼りつけた様子を示す上面図、（ｂ）は接着剤の上に光学的異方性膜を設置し、ＵＶ光により接着剤を硬化させている様子を示す斜視図、
【図３１】実施例９の偏光分離素子の作製方法の説明図であって、（ａ）は図３０（ｂ）に示す基板に接着剤を塗布し、その上に光学的透明上部基板ウェハーを設置した様子を示す正面断面図、（ｂ）は光学的透明上部基板ウェハーまでを設置し、ＵＶ光により接着剤を硬化させている様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
１：偏光分離素子
２：偏光分離素子回折格子部
３：光学的透明下部基板
４：接着層（Ａ）
５：有機複屈折膜などの光学的異方性材料
６：接着層（Ｂ）
７：光学的透明上部基板
８：接着剤
９：キャップ
１０：λ／４板
１１：半導体レーザー
１２：受光素子
１３：ステム
１４：リード
１５：各素子に切り出す前のウェハー状の複数からなる偏光分離素子
１６：位置合わせピン
１７：位置合わせピンをもつスピンテーブル
１８：第一基板
１９：第二基板
２０：接着剤（Ａ）
２１：位置合わせピンをもたないスピンテーブル
２２：光学的透明下部基板ウェハー
２３，３３，３４：有機複屈折膜などの光学的異方性膜
２４：接着剤（Ｂ）
２５：光学的透明上部基板ウェハー
２６：スペーサー
２７：縮小投影露光装置
２８：ウェハー搬送用トレイ
２９：ＣＣＤカメラ
３０：コリメートレンズ
３１：対物レンズ
３２：光ディスク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polarization separation element manufacturing method, a polarization separation element, a hologram laser unit, and an optical pickup.
[0002]
[Prior art]
An optical pickup that records, reproduces, or erases information with respect to an optical information recording medium (for example, an optical disc) is currently demanded for downsizing, cost reduction, and high performance. Among them, a polarization separation element used for an optical pickup has been expected. The polarization separation element plays a role of totally transmitting the emitted light from the laser unit provided with the semiconductor laser element and the light receiving element, diffracting the reflected light from the optical disk, and receiving the light by the light receiving element of the laser unit. Various proposals have been made regarding polarization separation elements (for example, JP 2000-75139 A and JP 2001-66428 A).
Here, FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of the polarization separation element 1. In the configuration of FIG. 1, since there are two adhesive layers, they are distinguished by symbols (A) and (B). In the configuration of FIG. 1, the lower transparent substrate 3, the adhesive layer (A) 4, the optically anisotropic material 5 such as an organic birefringent film, the adhesive layer (B) 6, and the upper transparent substrate 7 from the bottom. The organic birefringent film 7 is provided with an uneven diffraction grating 2 and has a structure in which the groove is filled with an adhesive layer (B) 6. The lower transparent substrate 3 and the upper transparent substrate 7 are optically transparent.
[0003]
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a hologram laser unit using a polarization separation element. FIG. 2A shows a state in which the polarization separation element 1 is mounted on the cap 9 using the adhesive 8. FIG. 4B is a schematic configuration diagram of a hologram laser unit in which the semiconductor laser 11 and the light receiving element 12 are formed on the stem 13 having the leads 14 and the polarization separating element 1 is disposed on the cap 9. . Incident light from the light source of the semiconductor laser 11 enters the polarization separation element 1 from the lower surface. The reflected light from the optical disk is rotated by 90 ° by the λ / 4 plate 10, and extraordinary rays are separated by the diffraction grating portion 2 (see FIG. 1) of the polarization separation element 1 due to the difference in polarization components. Light is received and a signal is detected.
[0004]
As a method for manufacturing the polarization separation element, since the polarization separation element 1 is usually about several millimeters in size, it is several tens to several hundreds on an organic birefringent film bonded to a transparent substrate having a diameter of 4 to 8 inches. There is a method in which the diffraction gratings are fabricated in an array and individual polarization separation elements are then taken out by dicing. Further, an optically anisotropic film 5 such as an organic birefringent film is pasted on the lower transparent substrate 3, the diffraction grating 2 is formed on the surface thereof by etching, and the upper transparent substrate 7 is pasted. By cutting a plurality of polarization separation elements 15 made of a wafer vertically and horizontally at a predetermined interval by dicing as shown in FIG. A method of manufacturing the separation element chip 1 and taking out each chip has been proposed with Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-75130 and 2001-66428 as examples.
[0005]
A method for bonding two plate-like substances such as a substrate has been researched and developed for a bonded optical information recording medium (optical disk). These manufacturing methods will be described with reference to FIGS. 4 shows a spin table 17 having alignment pins 16, a lower substrate (hereinafter referred to as a first substrate 18) at the time of bonding, and an upper substrate (hereinafter referred to as a second substrate 19) at the time of bonding. FIG. Usually, in the production of an optical disc, the first substrate 18 and the second substrate 19 are plate-shaped. FIG. 5 is an explanatory diagram of a method for attaching the second substrate 19 to the first substrate 18.
[0006]
First, as shown in FIG. 5A, a first substrate 18 is set on a spin table 17 having alignment pins 16. Thereafter, the adhesive 20 is applied on the first substrate 18 and the spin table is rotated to make the adhesive film thickness constant. FIG. 5B is a diagram illustrating a state where the adhesive 20 has a constant film thickness. Thereafter, the second substrate 19 is placed on the adhesive 20 as shown in FIG. When an ultraviolet curable resin is used as the adhesive 20, ultraviolet light (UV light) is irradiated through the second substrate 19 to cure the adhesive 20. In the method for producing an optical disc, these methods are further improved to reduce the bubbles of the adhesive (for example, JP-A-11-316982, JP-A-9-231626, JP-A-5-20713) and the like. Is published.
[0007]
In the method of manufacturing the polarization separating element 1, there is a method of using a spin coating method similar to the method of manufacturing an optical disk in the step of attaching an optically anisotropic film such as an organic birefringent film on the lower transparent substrate wafer. These manufacturing methods will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a schematic perspective view showing a spin table 21 having no alignment pins, an optically transparent lower substrate wafer 22, and an optically anisotropic film 23 such as a birefringent film. FIG. 7 is an explanatory diagram of a process of attaching an optically anisotropic film such as an organic birefringent film on a transparent substrate wafer.
[0008]
First, as shown in FIG. 7A, an optically transparent lower substrate wafer 22 is placed on a spin table 21 having no alignment pins. Thereafter, the adhesive 20 is applied to the optically transparent lower substrate wafer 22, and the spin film is rotated to make the adhesive film thickness constant. FIG. 7B is a diagram showing a state where the adhesive 20 has a constant film thickness. Thereafter, as shown in FIG. 7C, the optical anisotropic film 23 is placed on the adhesive 20. When an ultraviolet curable resin is used as the adhesive 20, ultraviolet light (UV light) is irradiated through the optical anisotropic film 23 to cure the adhesive 20. In this step, the optical anisotropic film 23 is not provided with a mark serving as a rotation center, and the optical anisotropic film 23 is not fixed. Therefore, the following two problems arise.
[0009]
The first problem is that when the spin table 21 is rotated, the center of the optical anisotropic film 23 and the rotation center of the spin table are shifted. In general, an optically anisotropic film 23 is placed on an optically transparent lower substrate wafer 22 coated with an adhesive 20 by using a mounting device. Accurate alignment of the center of the film 23 is often difficult in terms of mechanical accuracy of the mounting device. When such a problem arises, in lithography and dry etching in the process of forming a diffraction grating, conveyance within the apparatus and between processes is often performed by clamping the side surface of the substrate, and the optically anisotropic film 23 is transferred from the transparent substrate. If it protrudes, it becomes difficult to carry and a diffraction grating cannot be formed. The second problem is that the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat indicating the ordinary ray direction (or extraordinary ray direction) of the optical anisotropic film 23 do not coincide with each other.
[0010]
An optically anisotropic film such as a birefringent film constituting the polarization separating element is characterized in that it has two refractive indexes that differ depending on directions, ie, an ordinary ray direction refractive index and an extraordinary ray direction refractive index. For this reason, in lithography and dry etching in the process of forming a diffraction grating, a polarization separation element cannot be manufactured with a good yield unless the normal ray direction and extraordinary ray direction of the optically anisotropic film are clear with reasonable accuracy.
Therefore, in the method for manufacturing a polarization separation element, it is necessary to develop a method for manufacturing a polarization separation element provided with a step of clarifying the refractive index direction of the optically anisotropic film that can solve the above-described problems. In addition, it is necessary to use a transparent substrate that has solved the above-described problems in a polarization separation element manufacturing process and to develop a method for manufacturing such a transparent substrate.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
  The present invention has been made in view of the above circumstances, and the invention according to claim 1 is a polarized light that can improve the yield of the polarization separation element, reduce the cost, and produce a highly reliable polarization separation element. It is an object to provide a method for manufacturing a separation element.
  AndIn addition to the above purpose, in the method of manufacturing a polarization separation element in which a polarization separation element is manufactured on a wafer and then separated into each element, the optical anisotropic film on the optical transparent substrate wafer has its normal ray direction or extraordinary ray. By having an orientation flat that indicates one of the directions, the objective is to clarify the ordinary ray direction or extraordinary ray direction, facilitate the subsequent process, improve the yield, and lower the cost of the polarization separation element. And
  Claims2-7In addition to the above object, the invention according to the present invention provides an optical difference so that one of the ordinary ray direction and the extraordinary ray direction of the optical anisotropic film is substantially the same as the orientation flat direction of the optical transparent substrate wafer. An object of the present invention is to produce a polarization separation element with high yield and high reliability by using an optically transparent substrate wafer to which an isotropic film is attached.
  Claim8In addition to the above object, the invention according to the present invention mainly aims at improving the reliability of the element.
  Claim9, 10In addition to the above-described object, the invention according to the present invention aims to produce an element with a high yield and to improve the reliability of the element in the method for producing a polarization separation element.
  Claim11The invention according to claim1In achieving the object of the invention, a substrate in which one of the ordinary ray direction or the extraordinary ray direction of the optical anisotropic film and the orientation flat direction of the optically transparent substrate wafer are substantially the same direction, and The purpose is to improve the yield of the polarization separating element.
  Claim12In addition to the above object, the invention according to the present invention has an object to prevent the optically anisotropic film from being scratched or adhering to foreign matter in the polarization separation element manufacturing process.
  Claim13In addition to the above object, the invention according to the present invention has an object of facilitating the production of the polarization separation element and reducing the cost of the material.
  Claim14In addition to the above object, the invention according to the present invention aims to protect the optically anisotropic film and mainly improve the reliability of the element.
  Claim15An object of the invention is to improve the polarization separation degree of the polarization separation element in addition to the above object.
  Claim16In addition to the above object, an object of the present invention is to produce a polarization separation element with improved transmittance.
  Claim17In addition to the above object, an object of the present invention is to produce a highly reliable polarization separation element with good tact.
  Claim18An object of the present invention is to provide a polarization separation element with low cost and high reliability.
  Claim19An object of the present invention is to produce a hologram laser unit with improved reliability.
  Claim20An object of the present invention is to provide an optical pickup with improved reliability.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  As a means for achieving the above object, the invention according to claim 1 is to separate a plurality of polarization separation elements each comprising an optically anisotropic film having an uneven diffraction grating on an optical transparent substrate wafer into each element. In the method of manufacturing a polarization separation element including the manufacturing step, the step of forming a diffraction grating after attaching the optical anisotropic film to the optical transparent substrate wafer,The optically anisotropic film has an orientation flat indicating either the ordinary ray direction or the extraordinary ray direction, and the orientation flat direction of the optically anisotropic film and the orientation of the optically transparent substrate wafer Using an optically transparent substrate wafer to which the optically anisotropic film is attached so that the flat direction is substantially the same direction,An ordinary ray direction or an extraordinary ray direction of the optically anisotropic film is detected.
[0014]
  Claim2The invention according to claim1In the manufacturing method of the polarization separating element described above, the optically transparent substrate wafer to which the optically anisotropic film is attached is one of an ordinary ray direction or an extraordinary ray direction of the optically anisotropic film, The direction of the orientation flat of the optically transparent substrate wafer is parallel with an accuracy of 2 ° or less.
  Claims3The invention according to claim1 or 2In the manufacturing method of the polarization separation element described above, the detection of the ordinary ray direction or the extraordinary ray direction of the optically anisotropic film is detected from an angular deviation from the direction of the orientation flat of the optically transparent substrate wafer. It is said.
[0015]
  Claim4The invention according to claim 1 to claim 13In the method for manufacturing a polarization separation element according to any one of the above, the detection of the ordinary ray direction or the extraordinary ray direction of the optically anisotropic film on the optically transparent substrate wafer is a step of forming a diffraction grating. It is characterized in that it is performed either during the lithography process, before the process, or during the transfer to the process.
  Claims5The invention according to claim 1 to claim 14In the method of manufacturing a polarization separation element according to any one of the above, the detection of the normal ray direction or the extraordinary ray direction of the optically anisotropic film is detected using an exposure apparatus or a reduced projection exposure apparatus. It is said.
[0016]
  Claim6The invention according toAs described in any one of Claims 1-5.In the method for manufacturing a polarization separation element, the normal or extraordinary ray direction of the optically anisotropic film is detected before the optically anisotropic film is attached to the optically transparent substrate wafer. NoThe
[0017]
  Claim7The invention according to claimAny one of 1-6In the manufacturing method of the polarization separating element described in the above, the optical anisotropic film is rotated after detecting one of the normal ray direction and the extraordinary ray direction of the optical anisotropic film, and then the optical anisotropic film It is characterized by sticking to optically transparent substrate waferThe
[0018]
  Claim8The invention according to claim 1 to claim 17In the method for manufacturing a polarization separation element according to any one of the above, the optical transparent substrate wafer to which the optically anisotropic film is attached is bonded so as to form an adhesive layer having a substantially constant thickness. It is characterized by that.
  Claims9The invention according to claim 1 to claim 18In the method for manufacturing a polarization separation element according to any one of the above, the optical transparent substrate wafer to which the optically anisotropic film is attached adjusts the adhesive film thickness by using rotation of a spin table. It is characterized by making it.
[0019]
  Claim10The invention according to claim 1 to claim 19In the method for manufacturing a polarization separation element according to any one of the above, an adhesive applied on the optical transparent substrate wafer is used as a process for manufacturing the optical transparent substrate wafer to which the optically anisotropic film is attached. A feature is that after the film thickness is made constant and an optically anisotropic film is placed thereon, the spin table is rotated again to re-adhesive the adhesive.
  Claims11The invention according to claim 1 to claim 110In the method of manufacturing a polarization separation element according to any one of the above, a line segment indicating an orientation flat of the optically transparent substrate wafer is used as a manufacturing process of the optically transparent substrate wafer to which the optically anisotropic film is attached. The method is characterized in that a part or all of the part and the position of the line segment part of the optically anisotropic film are provided.
[0020]
  Claim12The invention according to claim 1 to claim 111In the method for manufacturing a polarization separation element according to any one of the above, an optically anisotropic film provided with a separable protective film is used as the optically anisotropic film.
  Claims13The invention according to claim 1 to claim 112In the method for manufacturing a polarization separation element according to any one of the above, an organic birefringent film is used as the optically anisotropic film.
[0021]
  Claim14The invention according to claim 1 to claim 113In the method for manufacturing a polarization separation element according to any one of the above, the polarization separation element includes an optically transparent lower substrate, a lower adhesive layer (referred to as an adhesive layer A), an optical anisotropic film, and an upper adhesive layer (adhesive). Layer B), an optically transparent upper substrate, and one of the optically transparent lower substrate and the optically transparent upper substrate is the above-mentioned optically transparent substrate wafer.
  Claim15The invention according to claim14In the manufacturing method of the polarization separating element described above, either the ordinary ray direction refractive index or the extraordinary ray direction refractive index of the optical anisotropic film and the diffraction grating formed on the optical anisotropic film are filled. The refractive index of the adhesive layer B and the refractive index of the adhesive layer A on the side where the diffraction grating of the optically anisotropic material is not formed are substantially the same.
[0022]
  Claim16The invention according to claim14Or15In the manufacturing method of the polarization separating element described above, an optical transparent substrate in which an antireflection film is provided on at least one of the lower surface of the optically transparent lower substrate or the upper surface of the optically transparent upper substrate is used.
  Claims17The invention according to claim 1 to claim 116In the method for producing a polarization separation element according to any one of claims 1 to 3,13An adhesive layer in the polarization separation element according to any one of claims 1 to 3, or14~16As an adhesive used for producing the adhesive layers A and B in the polarization separation element according to any one of the above, an epoxy adhesive, an acrylic adhesive, or a rubber adhesive that is photosensitive and has high elasticity It is characterized by using an agent.
[0023]
  Claim18The invention according to claim 1 is a polarization separation element having a configuration in which an optically anisotropic film having an uneven diffraction grating is provided on an optically transparent substrate.17It is manufactured using the method for manufacturing a polarization separation element described in any one of the above.
  Claims19The invention according to claim 1 is a hologram laser unit in which a polarization separation element is integrated with a laser unit having a semiconductor laser and a light receiving element.18It is characterized by being produced using the described polarization separation element.
  Further claims20The present invention relates to an optical pickup for recording, reproducing or erasing information on an optical information recording medium.18The polarization separation element according to claim or claim19It was produced using the hologram laser unit described.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, the present invention will be described with reference to the embodiments shown in the drawings.5,8,13~18, 21, 22The invention according to will be described. In Example 2, Claim 1, 2,8,13~18, 21, 22The invention according to will be described. In Example 3, claims 1 to5,8~10,12~18, 21, 22The invention according to will be described. In Example 4, Claim 1, 2,8~10,12~18, 21, 22The invention according to will be described. In Example 5, claims 1 to5,8~10,12~22The invention according to will be described. In Example 6, Claim 1, 2,8~18, 21, 22The invention according to will be described. In Example 7, the claims6~22The invention according to will be described. In Example 8, Claim 1, 2,8~22The invention according to will be described. In Example 9, Claim 1, 2,8~18, 21, 22The invention according to will be described.
[0025]
  [Example 1]
  Claims 1 to5,8,13~17FIG. 1 is a cross-sectional view of a polarization separation element manufactured by implementing the invention according to FIG. In the configuration of FIG. 1, since there are two adhesive layers, they are distinguished by symbols (A) and (B). 1 includes an optically transparent lower substrate 3 (BK7, thickness: 1.0 mm), an adhesive layer (A) 4 (epoxy ultraviolet curable resin, a refractive index of 1.58, a thickness of 0. 02 mm), organic birefringent film 5 (abnormal refractive index 1.58, ordinary refractive index 1.67, thickness: 0.1 mm), adhesive layer (B) 6 (epoxy ultraviolet curable resin, refractive) 1.58, thickness: 0.04 mm), and optically transparent upper substrate 7 (BK7, thickness: 1.0 mm). The organic birefringent film 5 is formed with an uneven diffraction grating 2 (grating depth 4 μm, pitch 2 μm, P-polarized light transmittance about 98%, S-polarized light transmittance about 1%, first-order diffracted light diffraction efficiency about 40%). The adhesive layer (B) 6 fills the groove. The polarization separation element having the configuration shown in FIG. 1 operates as described in the prior art. Hereinafter, a procedure for manufacturing a polarization separation element having the structure of FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
[0026]
(1). A substrate having an organic birefringent film 23 attached on an optically transparent lower substrate wafer (BK7 glass substrate) 22 as shown in FIG. The optically transparent lower substrate wafer 22 has a diameter of 100 mm and a thickness of 1.0 mm, and an orientation flat is formed at the end. An antireflection film is applied to the surface of the optically transparent lower substrate wafer 22 on the side where the organic birefringent film 23 is not attached. The organic birefringent film 23 has a diameter of 90 mm and a thickness of 0.1 mm, and an orientation flat indicating the extraordinary ray direction is formed at the end. The optically transparent lower substrate wafer 22 and the organic birefringent film 23 are bonded to the entire lower surface with the same epoxy-based ultraviolet curable resin as the adhesive layer (A) 4, and the thickness of the adhesive layer (A) 4 is 0. 02 mm. At this stage, it is not possible to grasp how much the direction of the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the direction of the orientation flat of the organic birefringent film 23 are shifted.
[0027]
(2). The surface of the organic birefringent film 23 on the optically transparent lower substrate wafer 22 was washed.
(3). A positive resist was applied on the organic birefringent film 23 and prebaked at 90 ° C. for 30 minutes.
(4). The optically transparent lower substrate wafer 22 with the organic birefringent film 23 attached is mounted on the stage of a reduction projection exposure apparatus (NA = 0.45, σ = 0.6, wavelength; i-line) and fixed by vacuum suction. did. From the image obtained by the CCD camera attached to the reduction projection exposure apparatus, it was confirmed that the orientation flat direction of the organic birefringent film 23 was shifted by 2 ° with respect to the orientation flat direction of the optically transparent lower substrate wafer 22. By rotating the optically transparent lower substrate wafer 22 by 2 °, the angular shift of 2 ° was corrected, and the line-and-space pattern of the reticle and the extraordinary ray direction of the organic birefringent film 23 were matched.
[0028]
(5). Exposure is performed using a 1.5 μm line-and-space pattern reticle having 1000 cycles, development is performed using the developer NMD-3, and then post-baking is performed at 100 ° C. for 30 minutes to form a periodic resist pattern. Completed.
(6). Aluminum (Al) was vapor-deposited on the resist pattern by sputtering, and subsequently the resist was dissolved using acetone to lift off Al, thereby completing an Al pattern in which the resist pattern was inverted. Thereafter, using an ECR (Electoron Cyclotron Resonance) etching apparatus, the organic birefringent film was etched to a depth of 4 μm using the Al pattern as a metal mask in an etching gas atmosphere mainly containing oxygen gas.
(7). The Al pattern was removed using a phosphoric acid-based Al etching solution to complete a diffraction grating composed of irregularities having 1000 cycles. FIG. 8B is a top view schematically showing a state in which a diffraction grating is formed on the organic birefringent film 23 on the optically transparent lower substrate wafer 22.
[0029]
(8). Spacers (metal pieces having a side of 5 mm and a thickness of 40 μm) 26 are installed at four ends on the end of the organic birefringent film 23, and an epoxy-based ultraviolet curable resin 24 is dropped from the vicinity of the center to obtain an optically transparent upper substrate wafer 25. Was placed with the surface provided with the antireflection film facing upward. FIG. 9A shows an epoxy-based ultraviolet curable resin 24 on an organic birefringent film 23 bonded with an adhesive 20 on an optically transparent lower substrate wafer 22 placed on a spin table 21. It is front sectional drawing which shows the example which has arrange | positioned the optically transparent upper substrate wafer 25 through this.
[0030]
(9). While maintaining the parallel with the optically transparent lower substrate wafer 22, the optically transparent upper substrate wafer 25 is continuously pushed from above with a constant pressure, and when the optically transparent upper substrate wafer 25 is not lowered any more, UV light is emitted from above. Was irradiated to cure the epoxy ultraviolet curable resin 24. FIG. 9B is a perspective view showing a state in which UV light is irradiated.
(10). The substrate produced by the previous process is fixed to a dicing tape, and a 0.5 mm thick dicing blade is used with a line spacing of 4.7 mm, as shown in FIG. 3 (view from above). Each 12 lines were cut.
(11). Thereafter, the entire dicing tape was irradiated with ultraviolet rays, and each element was peeled off from the tape to obtain 144 polarized light separating elements.
[0031]
In this way, the polarization separation element 1 having the configuration shown in the sectional view of FIG. 1 was obtained. As a result of measuring the diffraction efficiency and wavefront aberration of the 144 polarization separation elements produced, the yield was 90 when the allowable value of the diffraction efficiency of the first-order diffracted light was 40% and the allowable value of the wavefront aberration was 0.02 rms (λ). % Exceeded.
[0032]
In the method of manufacturing the polarization separation element of Example 1, the diffraction grating is corrected after correcting the angular deviation between the orientation flat direction of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the organic birefringent film 23 as compared with the conventional example. A lithography process is performed. Thereafter, the yield of the diffraction grating formation is improved by correcting the angle shift so that the reticle line and space pattern in the lithography process and the extraordinary ray direction of the organic birefringent film 23 coincide with each other. Therefore, it is possible to improve the yield of the polarization separation element and reduce the cost, and provide a highly reliable element.
[0033]
Since the polarization separation element manufactured by such a method is provided with a step of detecting an angle shift, it can be manufactured with good tact, and the manufactured polarization separation element is formed of the adhesive layer (A) 4. Since the film thickness is almost constant, the reliability as an element is high, and the variation in quality between elements is small. Since an organic birefringent film is used as the optically anisotropic film, the cost of the polarization separation element is low. Since the polarization separation element is provided with an antireflection film on the lower side of the optically transparent lower substrate and the upper side of the optically transparent upper substrate, the P-polarized light transmittance is about 98%. The refractive index in the extraordinary ray direction of the organic birefringent film 5 and the refractive index of the adhesive layer (B) 6 are 1.58, which are substantially the same value, and the diffraction efficiency is also high. Furthermore, since the refractive index of the adhesive layer (A) 4 is also the same 1.58, the adhesive layer (A) 4 and the adhesive layer (B) 6 can use the same type of adhesive, thereby reducing the cost. It is possible. Further, the adhesive layer (A) 4 and the adhesive layer (B) 6 are made of epoxy-based ultraviolet curable resin having a large elastic force, so that the problem that the organic birefringent film 5 is peeled off hardly occurs, and polarization separation is performed. As an element, it becomes a highly reliable element.
[0034]
  [Example 2]
  Claim 1, 2,8,13~17FIG. 1 is a cross-sectional view of a polarization separation element manufactured by implementing the invention according to FIG. In the configuration of FIG. 1, since there are two adhesive layers, they are distinguished by symbols (A) and (B). 1 includes an optically transparent lower substrate 3 (BK7, thickness: 1.0 mm), an adhesive layer (A) 4 (epoxy ultraviolet curable resin, a refractive index of 1.58, a thickness of 0. 02 mm), organic birefringent film 5 (abnormal refractive index 1.58, ordinary refractive index 1.67, thickness: 0.1 mm), adhesive layer (B) 6 (epoxy ultraviolet curable resin, refractive) 1.58, thickness: 0.04 mm), and optically transparent upper substrate 7 (BK7, thickness: 1.0 mm). The organic birefringent film 5 is formed with an uneven diffraction grating 2 (grating depth 4 μm, pitch 2 μm, P-polarized light transmittance about 98%, S-polarized light transmittance about 1%, first-order diffracted light diffraction efficiency about 40%). The adhesive layer (B) 6 fills the groove. The polarization separation element having the configuration shown in FIG. 1 operates as described in the prior art. Hereinafter, a procedure for manufacturing a polarization separation element having the structure of FIG. 1 will be described with reference to FIG.
[0035]
(1). A substrate having an organic birefringent film 23 attached on an optically transparent lower substrate wafer (BK7 glass substrate) 22 as shown in FIG. The optically transparent lower substrate wafer 22 has a diameter of 100 mm and a thickness of 1.0 mm, and an orientation flat is formed at the end. Further, an antireflection film is applied to the surface of the optically transparent lower substrate wafer on the side where the organic birefringent film 23 is not attached. The organic birefringent film 23 has a diameter of 90 mm and a thickness of 0.1 mm, and an orientation flat indicating the extraordinary ray direction is formed at the end. The optically transparent lower substrate wafer 22 and the organic birefringent film 23 are bonded to the entire lower surface with the same epoxy-based ultraviolet curable resin as the adhesive layer (A) 4, and the thickness of the adhesive layer (A) 4 is 0. 02 mm. In the present embodiment, the direction of the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the direction of the orientation flat of the organic birefringent film 23 are confirmed to be within 1 ° using a metal microscope attached with a CCD camera. Yes.
[0036]
(2). After cleaning the surface of the organic birefringent film 23, a diffraction grating was formed by photolithography and dry etching.
(3). Spacers (metal pieces having a side of 5 mm and a thickness of 40 μm) 26 are installed at four ends on the end of the organic birefringent film 23, and an epoxy-based ultraviolet curable resin 24 is dropped from the vicinity of the center to obtain an optically transparent upper substrate wafer 25. Was placed with the surface provided with the antireflection film facing upward. FIG. 10B shows an epoxy-based ultraviolet curable resin 24 on an organic birefringent film 23 bonded with an adhesive 20 on an optically transparent lower substrate wafer 22 placed on a spin table 21. It is front sectional drawing which shows the example which has arrange | positioned the optically transparent upper substrate wafer 25 through this.
[0037]
(4). While maintaining the parallel with the optically transparent lower substrate wafer 22, the optically transparent upper substrate wafer 25 is continuously pushed from above with a constant pressure, and when the optically transparent upper substrate wafer 25 is not lowered any more, UV light is emitted from above. Was irradiated to cure the epoxy ultraviolet curable resin 24. FIG.10 (c) is a perspective view which shows a mode that UV light is irradiated.
(5) The substrate produced in the previous process is fixed to a dicing tape, and a line spacing is 4.7 mm using a dicing blade having a thickness of 0.5 mm, as shown in FIG. 3 (view from above). 12 lines were cut vertically and horizontally.
(6). Thereafter, the entire dicing tape was irradiated with ultraviolet rays, and each element was peeled off from the tape to obtain 144 polarized light separating elements.
[0038]
In this way, the polarization separation element 1 having the configuration shown in the sectional view of FIG. 1 was obtained. As a result of measuring the diffraction efficiency and wavefront aberration of the 144 polarization separation elements produced, the yield was 90 when the allowable value of the diffraction efficiency of the first-order diffracted light was 40% and the allowable value of the wavefront aberration was 0.02 rms (λ). % Exceeded.
[0039]
In the manufacturing method of the polarization separation element of Example 1, the direction of the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the direction of the orientation flat of the organic birefringent film 23 are organic with an accuracy within 1 ° as compared with the conventional example. Since the optically transparent lower substrate wafer 22 to which the birefringent film 23 is attached is used, a diffraction grating can be formed in accordance with the refractive index direction of the organic birefringent film 23, and the yield of the polarization separation element can be improved. it can. The refractive index measurement accuracy of the organic birefringent film 23 to be used is about 1 °, and the orientation flat direction of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat direction of the organic birefringent film 23 are within 2 °. It has been found that if the optically transparent lower substrate wafer 22 with the birefringent film 23 attached is used, the yield exceeds about 90%. When an angle shift of 2 ° or more occurs, the yield decreases due to a decrease in diffraction efficiency of the polarization beam splitting element.
[0040]
Since the polarization separation element manufactured by such a method uses a substrate in which the orientation flats of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the organic birefringent film 23 are matched, the yield is improved. Further, since the produced polarization separation element has a substantially constant film thickness of the adhesive layer (A) 4, the reliability as the element is high, and the quality variation between elements is small. Since an organic birefringent film is used as the optically anisotropic film, the cost of the polarization separation element is low. Since the polarization separation element is provided with an antireflection film on the lower side of the optically transparent lower substrate and the upper side of the optically transparent upper substrate, the P-polarized light transmittance is about 98%. The refractive index in the extraordinary ray direction of the organic birefringent film 5 and the refractive index of the adhesive layer (B) 6 are 1.58, which are substantially the same value, and the diffraction efficiency is also high. Furthermore, since the refractive index of the adhesive layer (A) 4 is also the same 1,58, the adhesive layer (A) 4 and the adhesive layer (B) 6 can use the same type of adhesive, thereby reducing the cost. It is possible. Further, the adhesive layer (A) 4 and the adhesive layer (B) 6 are made of epoxy-based ultraviolet curable resin having a large elastic force, so that the problem that the organic birefringent film 5 is peeled off hardly occurs, and polarization separation is performed. As an element, it becomes a highly reliable element.
[0041]
  [Example 3]
  Claims 1 to5,8~10,12~17FIG. 1 is a cross-sectional view of a polarization separation element manufactured by implementing the invention according to FIG. In the configuration of FIG. 1, since there are two adhesive layers, they are distinguished by symbols (A) and (B). 1 includes an optically transparent lower substrate 3 (BK7, thickness: 1.0 mm), an adhesive layer (A) 4 (epoxy ultraviolet curable resin, a refractive index of 1.58, a thickness of 0. 02 mm), organic birefringent film 5 (abnormal refractive index 1.58, ordinary refractive index 1.67, thickness: 0.1 mm), adhesive layer (B) 6 (epoxy ultraviolet curable resin, refractive) 1.58, thickness: 0.04 mm), and optically transparent upper substrate 7 (BK7, thickness: 1.0 mm). The organic birefringent film 5 is formed with an uneven diffraction grating 2 (grating depth 4 μm, pitch 2 μm, P-polarized light transmittance about 98%, S-polarized light transmittance about 1%, first-order diffracted light diffraction efficiency about 40%). The adhesive layer (B) 6 fills the groove. The polarization separation element having the configuration shown in FIG. 1 operates as described in the prior art. Hereinafter, a procedure for manufacturing a polarization separation element having the structure of FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
[0042]
(1). An optically transparent lower substrate wafer (BK7 glass substrate) 22 having a diameter of 100 mm, a thickness of 1.0 mm, and an orientation flat formed at the end is placed on the spinner spin table 21 and the center of the optically transparent lower substrate wafer 22 Were arranged so that the centers of the spin table 21 coincided with each other, and vacuum suction was performed. At the time of installation, the surface of the optically transparent lower substrate wafer 22 on which the antireflection film was applied was turned down. FIG. 11A is a diagram showing a state in which an optically transparent lower substrate wafer 22 is arranged on the spin table 21 and vacuum suction is performed.
(2). An epoxy ultraviolet curable resin was dropped as an adhesive on the optically transparent lower substrate wafer 22, and the entire substrate was rotated at 700 rpm to adjust the epoxy ultraviolet curable resin to a constant film thickness.
[0043]
(3). An organic birefringent film 23 having a diameter of 80 mm and a film thickness of 100 μm was prepared. FIG. 11B is a view of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the birefringent film 23 having an orientation flat indicating the direction of extraordinary light viewed from directly above. The organic birefringent film 23 is provided with protective films on both sides, and an orientation flat indicating an extraordinary ray direction is formed at the end. First, the protective film on one side was peeled off, and the surface of the organic birefringent film was washed. FIG. 11C is a diagram in which an epoxy-based ultraviolet curable resin 20 is applied on the optically transparent lower substrate wafer 22 to a predetermined thickness, and an organic birefringent film 23 is to be disposed thereon.
[0044]
(4). The organic birefringent film 23 is placed with the surface from which the protective film has been peeled down so that the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the birefringent film 23 coincide, and affixed. 21 was rotated again. When the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the organic birefringent film 23 are shifted, the organic birefringent film 23 is rotated using a fine needle so that these directions coincide with each other. It was.
[0045]
(5). The epoxy ultraviolet curing resin 20 was cured by irradiating ultraviolet rays for several minutes with a high pressure mercury lamp. The epoxy ultraviolet curable resin 20 adhering to the end of the optically transparent lower substrate wafer 22 was removed using acetone. FIG. 11D is a perspective view in which the organic birefringent film 23 is placed on the optically transparent lower substrate wafer 22 and the epoxy ultraviolet curable resin 20 is cured by irradiating UV light. FIG. 12A is a top view of the organic birefringent film 23 affixed on the optically transparent lower substrate wafer.
[0046]
(6). The protective film on the surface where the organic birefringent film 23 was not peeled was peeled off, and the surface was washed.
(7). A positive resist was applied on the organic birefringent film 23 on the optically transparent lower substrate wafer 22 and prebaked at 90 ° C. for 30 minutes.
[0047]
(8). The optically transparent lower substrate wafer 22 to which the organic birefringent film 23 is attached is mounted on the stage of a reduction projection exposure apparatus (NA = 0.45, σ = 0.6, wavelength; i-line), and vacuum adsorption is performed. Fixed. From the image obtained by the CCD camera attached to the reduction projection exposure apparatus, it was confirmed that the orientation flat direction of the organic birefringent film 23 was shifted by 2 ° with respect to the orientation flat direction of the optically transparent lower substrate wafer 22. Therefore, by rotating the optically transparent lower substrate wafer 22 by 2 °, the angular shift of 2 ° was corrected, and the line-and-space pattern of the reticle and the extraordinary ray direction of the organic birefringent film 23 were matched.
[0048]
(9). Exposure is performed using a 1.5 μm line-and-space pattern reticle having 1000 cycles, development is performed using the developer NMD-3, and then post-baking is performed at 100 ° C. for 30 minutes to form a periodic resist pattern. Completed.
(10). Al was vapor-deposited on the resist pattern by a sputtering method, and subsequently the resist was dissolved using acetone, and the Al was lifted off to complete an Al pattern in which the resist pattern was inverted. Thereafter, the organic birefringent film was etched by 4 μm in depth using an ECR etching apparatus in an etching gas atmosphere containing oxygen gas as a main component, using the Al pattern as a metal mask.
(11). The Al pattern was removed using a phosphoric acid-based Al etching solution to complete a diffraction grating composed of irregularities having 1000 cycles. FIG. 12B is a top view schematically showing a state in which a diffraction grating is formed on the organic birefringent film 23 on the optically transparent lower substrate wafer 22.
[0049]
(12). Spacers (metal pieces having a side of 5 mm and a thickness of 40 μm) 26 are installed at four ends on the end of the organic birefringent film 23, and an epoxy-based ultraviolet curable resin 24 is dropped from the vicinity of the center to obtain an optically transparent upper substrate wafer 25. Was placed with the surface provided with the antireflection film facing upward. FIG. 13A shows an epoxy-based ultraviolet curable resin 24 on an organic birefringent film 23 bonded with an adhesive 20 on an optically transparent lower substrate wafer 22 placed on a spin table 21. It is front sectional drawing which shows the example which has arrange | positioned the optically transparent upper substrate wafer 25 through this.
(13). While maintaining the parallel with the optically transparent lower substrate wafer 22, the optically transparent upper substrate wafer 25 is continuously pushed from above with a constant pressure, and when the optically transparent upper substrate wafer 25 is not lowered any more, UV light is emitted from above. Was irradiated to cure the epoxy ultraviolet curable resin 24. FIG.13 (b) is a perspective view which has irradiated UV light.
[0050]
(14). The substrate produced by the previous process is fixed to a dicing tape, and a dicing blade with a thickness of 0.5 mm is used to make a line interval of 4.7 mm, and each of the vertical and horizontal directions as shown in FIG. 3 (cutting viewed from directly above). Line cut.
(15). Thereafter, the entire dicing tape was irradiated with ultraviolet rays, and each element was peeled off from the tape to obtain 144 polarized light separating elements.
[0051]
In this way, the polarization separation element 1 having the configuration shown in the sectional view of FIG. 1 was obtained. As a result of measuring the diffraction efficiency and wavefront aberration of the 144 polarization separation elements produced, the yield was 90 when the allowable value of the diffraction efficiency of the first-order diffracted light was 40% and the allowable value of the wavefront aberration was 0.02 rms (λ). % Exceeded. When the thickness of the adhesive layer (A) 4 between the optically transparent lower substrate wafer 22 and the organic birefringent film 23 was measured by observation with a metal microscope, it was 20 to 22 μm for each element.
[0052]
In the method for manufacturing the polarization separation element of Example 3, the orientation flat direction of the organic birefringent film 23 is the orientation flat direction of the optically transparent lower substrate wafer 22 from the image obtained by the CCD camera attached to the reduction projection exposure apparatus. It was detected how much it shifted. Thereafter, by performing correction so that the line and space pattern of the reticle in the lithography process and the extraordinary ray direction of the organic birefringent film 23 are matched, the yield of forming the diffraction grating is improved. Further, since the optically transparent lower substrate wafer 22 to which the organic birefringent film 23 is attached is produced using a spin coating method, the error of the adhesive layer film thickness is about 10% for the entire wafer. In addition, by using an organic birefringent film with a protective film attached, scratches and foreign materials are not easily attached to the birefringent film in each process, and a substrate with improved quality is used as a substrate for producing a polarization separation element. it can.
[0053]
The polarization separation element produced by such a method can be produced with better tact compared with the conventional example, and the thickness of the adhesive layer (A) 4 of the produced polarization separation element is almost constant. Therefore, reliability as an element is high, and variation in quality between elements is small. Since an organic birefringent film is used as the optically anisotropic film, the cost of the polarization separation element is low. Since the polarization separation element is provided with an antireflection film on the lower side of the optically transparent lower substrate and the upper side of the optically transparent substrate, the P-polarized light transmittance is about 98%. The refractive index in the extraordinary ray direction of the organic birefringent film 5 and the refractive index of the adhesive layer (B) 6 are 1.58, which are substantially the same value, and the diffraction efficiency is also high. Furthermore, since the refractive index of the adhesive layer (A) 4 is also the same 1.58, the adhesive layer (A) 4 and the adhesive layer (B) 6 can use the same type of adhesive, thereby reducing the cost. It is possible. Further, the adhesive layer (A) 4 and the adhesive layer (B) 6 are made of epoxy-based ultraviolet curable resin having a large elastic force, so that the problem that the organic birefringent film 5 is peeled off hardly occurs, and polarization separation is performed. As an element, it becomes a highly reliable element.
[0054]
  [Example 4]
  Claim 1, 2,8~10,12~17FIG. 1 is a cross-sectional view of a polarization separation element manufactured by implementing the invention according to FIG. In the configuration of FIG. 1, since there are two adhesive layers, they are distinguished by symbols (A) and (B). 1 includes an optically transparent lower substrate 3 (BK7, thickness: 1.0 mm), an adhesive layer (A) 4 (epoxy ultraviolet curable resin, a refractive index of 1.58, a thickness of 0. 02 mm), organic birefringent film 5 (abnormal refractive index 1.58, ordinary refractive index 1.67, thickness: 0.1 mm), adhesive layer (B) 6 (epoxy ultraviolet curable resin, refractive) 1.58, thickness: 0.04 mm), and optically transparent upper substrate 7 (BK7, thickness: 1.0 mm). The organic birefringent film 5 is formed with an uneven diffraction grating 2 (grating depth 4 μm, pitch 2 μm, P-polarized light transmittance about 98%, S-polarized light transmittance about 1%, first-order diffracted light diffraction efficiency about 40%). The adhesive layer (B) 6 fills the groove. The polarization separation element having the configuration shown in FIG. 1 operates as described in the prior art. Hereinafter, a procedure for manufacturing a polarization separation element having the structure of FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
[0055]
(1). An optically transparent lower substrate wafer (BK7 glass substrate) 22 having a diameter of 100 mm, a thickness of 1.0 mm, and an orientation flat formed at the end is placed on the spinner spin table 21 and the center of the optically transparent lower substrate wafer 22 Were arranged so that the centers of the spin table 21 coincided with each other, and vacuum suction was performed. At the time of installation, the surface of the optically transparent lower substrate wafer 22 on which the antireflection film was applied was turned down. FIG. 11A is a diagram showing a state in which an optically transparent lower substrate wafer 22 is arranged on the spin table 21 and vacuum suction is performed.
(2). An epoxy ultraviolet curable resin was dropped as an adhesive on the optically transparent lower substrate wafer 22, and the entire substrate was rotated at 700 rpm to adjust the epoxy ultraviolet curable resin to a constant film thickness.
[0056]
(3). An organic birefringent film 23 having a diameter of 80 mm and a film thickness of 100 μm was prepared. FIG. 11B is a view of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the birefringent film 23 having an orientation flat indicating the direction of extraordinary light viewed from directly above. The organic birefringent film 23 is provided with protective films on both sides, and an orientation flat indicating an extraordinary ray direction is formed at the end. First, the protective film on one side was peeled off, and the surface of the organic birefringent film was washed. FIG. 11C is a diagram showing a state in which an epoxy-based ultraviolet curable resin 20 is applied to a certain thickness on the optically transparent lower substrate wafer 22 and an organic birefringent film 23 is to be disposed thereon. is there.
[0057]
(4). The organic birefringent film 23 is disposed with the surface from which the protective film is peeled down so that the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the organic birefringent film 23 coincide with each other. The table 21 was rotated again. When the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the organic birefringent film 23 are shifted, the organic birefringent film 25 is rotated using a fine needle so that these directions coincide with each other. .
(5). The epoxy ultraviolet curing resin 20 was cured by irradiating ultraviolet rays for several minutes with a high pressure mercury lamp. The epoxy ultraviolet curable resin 20 adhering to the end of the optically transparent lower substrate wafer 22 was removed using acetone. FIG. 11D is a perspective view showing a state in which the organic birefringent film 23 is placed on the optically transparent lower substrate wafer 22 and the epoxy ultraviolet curable resin 20 is cured by irradiating with UV light. It is.
[0058]
(6). The optically transparent lower substrate wafer 22 (FIG. 12 (a)) to which the organic birefringent film 23 is attached is observed with a metal microscope to which a CCD camera is attached. It was confirmed that the orientation flat direction of the birefringent film 23 was parallel with an accuracy of 1 °. Further, the thickness of the produced substrate was measured, and the thickness of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the thickness of the organic birefringent film 23 were subtracted from the measured value. The thickness of the adhesive layer was determined to be 20 to 22 μm.
(7). The protective film on the surface where the organic birefringent film 23 was not peeled was peeled off, and the surface was washed.
(8). A diffraction grating was formed on the surface of the organic birefringent film 23 attached to the optically transparent substrate by photolithography and dry etching (FIG. 12B).
[0059]
(9). Spacers (metal pieces having a side of 5 mm and a thickness of 40 μm) 26 are installed at four ends on the end of the organic birefringent film 23, and an epoxy-based ultraviolet curable resin 24 is dropped from the vicinity of the center to obtain an optically transparent upper substrate wafer 25. Was placed with the surface provided with the antireflection film facing upward. FIG. 13A shows an epoxy-based ultraviolet curable resin 24 on an organic birefringent film 23 bonded with an adhesive 20 on an optically transparent lower substrate wafer 22 placed on a spin table 21. It is front sectional drawing which shows the example which has arrange | positioned the optically transparent upper substrate wafer 25 through this.
(10). While maintaining the parallel with the optically transparent lower substrate wafer 22, the optically transparent upper substrate wafer 25 is continuously pushed from above with a constant pressure, and when the optically transparent upper substrate wafer 25 is not lowered any more, UV light is emitted from above. Was irradiated to cure the epoxy ultraviolet curable resin 24. FIG. 13B is a perspective view showing a state in which UV light is irradiated.
[0060]
(11). The substrate produced by the previous process is fixed to a dicing tape, and a dicing blade with a thickness of 0.5 mm is used to make a line interval of 4.7 mm, and each of the vertical and horizontal directions as shown in FIG. 3 (cutting viewed from directly above). Line cut.
(12). Thereafter, the entire dicing tape was irradiated with ultraviolet rays, and each element was peeled off from the tape to obtain 144 polarized light separating elements.
[0061]
In this way, the polarization separation element 1 having the configuration shown in the sectional view of FIG. 1 was obtained. As a result of measuring the diffraction efficiency and wavefront aberration of the 144 polarization separation elements produced, the yield was 90 when the allowable value of the diffraction efficiency of the first-order diffracted light was 40% and the allowable value of the wavefront aberration was 0.02 rms (λ). % Exceeded. When the thickness of the adhesive layer (A) 4 between the optically transparent lower substrate wafer 22 and the organic birefringent film 23 was measured by observation with a metal microscope, it was 20 to 22 μm for each element.
[0062]
In the method for manufacturing the polarization separation element of Example 4, the organic birefringent film 23 is attached with an accuracy of 1 ° between the orientation flat direction of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat direction of the organic birefringent film 23. An optically transparent lower substrate wafer was prepared. The refractive index measurement accuracy of the organic birefringent film to be used is about 1 °, and the direction of the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the direction of the orientation flat of the organic birefringent film 23 is within 2 °. It has been found that if the optically transparent lower substrate wafer 22 with the refractive film 23 attached is used, the yield exceeds about 90%. When an angle shift of 2 ° or more occurs, the yield decreases due to a decrease in diffraction efficiency of the polarization beam splitting element.
Since this substrate was produced using a method of adjusting the film thickness of the adhesive layer by rotating the spin table, the error of the film thickness of the adhesive layer is about 10% for the entire wafer. In addition, by using an organic birefringent film to which a protective film is attached, scratches and foreign substances are not easily attached to the organic birefringent film in each step, and a substrate with improved quality is used as a substrate for producing a polarization separation element. Can be used.
[0063]
The polarization separating element manufactured by such a method mainly uses the coincidence of the orientation flats of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the organic birefringent film 23, so that it can be manufactured with better tact than the conventional example. Moreover, since the thickness of the adhesive layer (A) 4 is substantially constant, the manufactured polarization separation element has high reliability as an element, and variation in quality between elements is small. Since an organic birefringent film is used as the optically anisotropic film, the cost of the polarization separation element is low. Since the polarization separation element is provided with an antireflection film on the lower side of the optically transparent lower substrate and the upper side of the optically transparent upper substrate, the P-polarized light transmittance is about 98%. The refractive index in the extraordinary ray direction of the organic birefringent film 5 and the refractive index of the adhesive layer (B) 6 are 1.58, which are substantially the same value, and the diffraction efficiency is also high. Furthermore, since the refractive index of the adhesive layer (A) 4 is also the same 1.58, the adhesive layer (A) 4 and the adhesive layer (B) 6 can use the same type of adhesive, thereby reducing the cost. It is possible. Further, the adhesive layer (A) 4 and the adhesive layer (B) 6 are made of epoxy-based ultraviolet curable resin having a large elastic force, so that the problem that the organic birefringent film 5 is peeled off hardly occurs, and polarization separation is performed. As an element, it becomes a highly reliable element.
[0064]
  [Example 5]
  Claims 1 to5,8~10,12~17FIG. 1 is a cross-sectional view of a polarization separation element manufactured by implementing the invention according to FIG. In the configuration of FIG. 1, since there are two adhesive layers, they are distinguished by symbols (A) and (B). 1 includes an optically transparent lower substrate 3 (BK7, thickness: 1.0 mm), an adhesive layer (A) 4 (epoxy ultraviolet curable resin, a refractive index of 1.58, a thickness of 0. 02 mm), organic birefringent film 5 (abnormal refractive index 1.58, ordinary refractive index 1.67, thickness: 0.1 mm), adhesive layer (B) 6 (epoxy ultraviolet curable resin, refractive) 1.58, thickness: 0.04 mm), and optically transparent upper substrate 7 (BK7, thickness: 1.0 mm). The organic birefringent film 5 is formed with an uneven diffraction grating 2 (grating depth 4 μm, pitch 2 μm, P-polarized light transmittance about 98%, S-polarized light transmittance about 1%, first-order diffracted light diffraction efficiency about 40%). The adhesive layer (B) 6 fills the groove. The polarization separation element having the configuration shown in FIG. 1 operates as described in the prior art. Hereinafter, a procedure for manufacturing a polarization separation element having the structure of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 18 shows the configuration of a hologram laser unit and an optical pickup using the produced polarization separation element.
[0065]
(1). An optically transparent lower substrate wafer (BK7 glass substrate) 22 having a diameter of 100 mm, a thickness of 1.0, and an orientation flat formed at the end is placed on the spinner spin table 21 and the center of the optically transparent lower substrate wafer 22 Were arranged so that the centers of the spin table 21 coincided with each other, and vacuum suction was performed. At the time of installation, the surface of the optically transparent lower substrate wafer 22 on which the antireflection film was applied was turned down. FIG. 14A is a diagram showing a state in which the optically transparent lower substrate wafer 22 is arranged on the spin table 21 and vacuum suction is performed.
(2). An epoxy ultraviolet curable resin as an adhesive was dropped on the optically transparent lower substrate wafer 22, and the spin table 21 was rotated at 700 rpm together with the substrate to adjust the epoxy ultraviolet curable resin 20 to a constant film thickness.
[0066]
(3). An organic birefringent film 23 having a diameter of 80 mm and a film thickness of 100 μm was prepared. FIG. 14B is a view of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the organic birefringent film 23 as viewed from directly above. The organic birefringent film 23 has protective films attached on both sides. Its shape is the same as that of the organic birefringent film 23 used in Examples 3 and 4. Therefore, the extraordinary ray direction of the birefringent film 23 is indicated by an orientation flat composed of line segments. First, the protective film on one side was peeled off, and the surface of the organic birefringent film was washed. FIG. 14C is a diagram showing a state in which the epoxy-based ultraviolet curable resin 20 is applied to a certain thickness on the optically transparent lower substrate wafer 22 and the organic birefringent film 23 is to be disposed thereon. is there.
[0067]
(4). The organic birefringent film 23 is disposed with the surface from which the protective film is peeled down so that the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the organic birefringent film 23 coincide with each other. The table 21 was rotated again. When the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the organic birefringent film 23 are shifted, the organic birefringent film 23 is rotated using a fine needle so that these directions coincide with each other. . Finally, as shown in FIG. 15A, the position was adjusted so that the orientation flat direction of the organic birefringent film 23 coincided with the orientation flat direction of the optically transparent lower substrate wafer 22.
[0068]
(5). The epoxy ultraviolet curing resin 20 was cured by irradiating ultraviolet rays for several minutes with a high pressure mercury lamp. The epoxy ultraviolet curable resin 20 adhering to the end of the optically transparent lower substrate wafer 22 was removed using acetone. FIG. 15B is a perspective view showing a state in which the organic birefringent film 23 is placed on the optically transparent lower substrate wafer 22 and the epoxy ultraviolet curable resin 20 is cured by irradiating with UV light. It is.
(6). The protective film on the surface where the organic birefringent film 23 was not peeled was peeled off, and the surface was washed.
(7) A positive resist was applied on the organic birefringent film 23 on the optically transparent lower substrate wafer 22 and prebaked at 90 ° C. for 30 minutes.
[0069]
(8). As shown in FIG. 16, the optically transparent lower substrate wafer 22 with the organic birefringent film 23 attached is belted to the reduction projection exposure apparatus 27 (NA = 0.45, σ = 0.6, wavelength; i-line). The wafer was placed on the wafer tray 28 connected to the equation and fixed. As the belt moves, the substrate on the wafer tray 28 also moves, and is temporarily stopped at the position where the CCD camera 29 is attached. FIG. 16 is a schematic configuration diagram of the wafer conveyance path, the reduced projection exposure apparatus 27, and the CCD camera 29. A wafer tray 28 for fixing the wafer is installed on the conveyance path that moves in a belt manner.
(9). From the image by the CCD camera 29, it was confirmed that the orientation flat direction of the organic birefringent film 23 was shifted by 3 ° with respect to the orientation flat direction of the optically transparent lower substrate wafer 22. Therefore, by rotating the wafer tray 28, the optically transparent lower substrate wafer 22 was rotated so that this 3 ° angular deviation could be corrected.
(10). By moving the belt again, the substrate on the wafer tray 28 was moved to the stage of the reduction projection exposure apparatus 27. In this state, the reticle line-and-space pattern and the extraordinary ray direction of the organic birefringent film 23 substantially coincide.
[0070]
(11). Exposure was performed using a reticle having a 1.5 μm line and space pattern with 1000 cycles. Thereafter, the belt was moved, and the exposed substrate was taken out.
(12). Development was performed using the developer NMD-3, and then post-baking was performed at 100 ° C. for 30 minutes to complete a periodic resist pattern.
(13). Al was vapor-deposited on the resist pattern by a sputtering method, and subsequently the resist was dissolved using acetone, and the Al was lifted off to complete an Al pattern in which the resist pattern was inverted. Thereafter, the organic birefringent film was etched to a depth of 4 μm using an ECR etching apparatus in an etching gas atmosphere containing oxygen gas as a main component and using the Al pattern as a metal mask.
(14). The Al pattern was removed using a phosphoric acid-based Al etching solution to complete a diffraction grating composed of irregularities having 1000 cycles. FIG. 17A is a top view schematically showing a state in which a diffraction grating is formed on the organic birefringent film 23 on the optically transparent lower substrate wafer 22.
[0071]
(15). Spacers (metal pieces having a side of 5 mm and a thickness of 40 μm) 26 are installed at four ends on the end of the organic birefringent film 23, and an epoxy-based ultraviolet curable resin 24 is dropped from the vicinity of the center to obtain an optically transparent upper substrate wafer 25. Was placed with the surface provided with the antireflection film facing upward. FIG. 17B shows an epoxy-based ultraviolet curable resin 24 on an organic birefringent film 23 bonded with an adhesive 20 on an optically transparent lower substrate wafer 22 placed on a spin table 21. It is front sectional drawing which shows the example which has arrange | positioned the optically transparent upper substrate wafer 25 through this.
(16). While maintaining the parallel with the optically transparent lower substrate wafer 22, the optically transparent upper substrate wafer 25 is continuously pushed from above with a constant pressure, and when the optically transparent upper substrate wafer 25 is not lowered any more, UV light is emitted from above. Was irradiated to cure the epoxy ultraviolet curable resin 24. FIG. 17C is a perspective view showing a state where UV light is irradiated.
[0072]
(17). The substrate produced by the previous process is fixed to a dicing tape, and a dicing blade with a thickness of 0.5 mm is used to make a line interval of 4.7 mm, and each of the vertical and horizontal directions as shown in FIG. 3 (cutting viewed from directly above). Line cut.
(18). Thereafter, the entire dicing tape was irradiated with ultraviolet rays, and each element was peeled off from the tape to obtain 144 polarized light separating elements.
[0073]
In this way, the polarization separation element 1 having the configuration shown in the sectional view of FIG. 1 was obtained. As a result of measuring the diffraction efficiency and wavefront aberration of the 144 polarization separation elements produced, the yield was 90 when the allowable value of the diffraction efficiency of the first-order diffracted light was 40% and the allowable value of the wavefront aberration was 0.02 rms (λ). % Exceeded. When the thickness of the adhesive layer (A) 4 between the optically transparent lower substrate wafer 22 and the birefringent film 23 was measured by observation with a metal microscope, it was 20 to 22 μm for each element.
[0074]
(19). Thereafter, using the polarization separation element 1 having the configuration shown in FIG. 1 manufactured by the above-described manufacturing method and using a hologram mounting apparatus provided with a gripping hand, the semiconductor laser 11 and the light receiving element (photodiode) 12 have a common stem. The polarization separation element 1 was placed at the mounting position of the cap 9 of the laser unit mounted above, and the position was adjusted horizontally.
(20). As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), an acrylic ultraviolet curable resin 8 is applied to the lower four corners of the side edge of the polarization separating element 1 using a dispenser, fixed by irradiation with ultraviolet rays, and holograms. A laser unit was produced.
(21). Next, as shown in FIG. 18, information is recorded on, reproduced from or erased from the optical disk 32 using the hologram laser unit, the λ / 4 plate 10, the optically adjusted collimator lens 30, and the objective lens 31. An optical pickup optical system was formed.
[0075]
In the method of manufacturing the polarization separation element of Example 5, the angular deviation between the orientation flat direction of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the organic birefringent film 23 is changed during transportation to the reduction projection exposure apparatus in the lithography process. Is going. Therefore, the exposure can be performed in a state where the reticle line and space pattern and the extraordinary ray direction of the organic birefringent film 23 substantially coincide with each other, leading to an improvement in the yield of the polarization separation element. In addition, since this substrate was produced by using the rotation of the spin table 21 with the adhesive film thickness kept constant, the error of the adhesive layer film thickness is about 10% for the entire wafer. In addition, by using a birefringent film with a protective film attached, it is difficult for scratches and foreign matter to adhere to the birefringent film in each step, and a substrate with improved quality can be used as a substrate for producing a polarization separation element. .
[0076]
The polarization separation element produced by such a method can be produced with better tact than the conventional example, and the thickness of the adhesive layer (A) 4 of the produced polarization separation element is almost constant. Therefore, reliability as an element is high, and variation in quality between elements is small. Since an organic birefringent film is used as the optically anisotropic film, the cost of the polarization separation element is low. Since the polarization separation element is provided with an antireflection film on the lower side of the optically transparent lower substrate and the upper side of the optically transparent substrate, the P-polarized light transmittance is about 98%. The refractive index in the extraordinary ray direction of the organic birefringent film 5 and the refractive index of the adhesive layer (B) 6 are 1.58, which are substantially the same value, and the diffraction efficiency is also high. Furthermore, since the refractive index of the adhesive layer (A) 4 is also the same 1.58, the adhesive layer (A) 4 and the adhesive layer (B) 6 can use the same type of adhesive, thereby reducing the cost. It is possible. Further, the adhesive layer (A) 4 and the adhesive layer (B) 6 are made of epoxy-based ultraviolet curable resin having a large elastic force, so that the problem that the organic birefringent film 5 is peeled off hardly occurs, and polarization separation is performed. As an element, it becomes a highly reliable element.
Further, the hologram laser unit configured as shown in FIG. 18 and the optical pickup using the hologram laser use the polarization separation element according to the present invention, so that the tact is better than the conventional example and the hologram is highly reliable. It becomes a laser unit and an optical pickup.
[0077]
  [Example 6]
  Claim 1, 2,8~18FIG. 1 is a cross-sectional view of a polarization separation element manufactured by implementing the invention according to FIG. In the configuration of FIG. 1, since there are two adhesive layers, they are distinguished by symbols (A) and (B). 1 includes an optically transparent lower substrate 3 (BK7, thickness: 1.0 mm), an adhesive layer (A) 4 (epoxy ultraviolet curable resin, a refractive index of 1.58, a thickness of 0. 02 mm), organic birefringent film 5 (abnormal refractive index 1.58, ordinary refractive index 1.67, thickness: 0.1 mm), adhesive layer (B) 6 (epoxy ultraviolet curable resin, refractive) 1.58, thickness: 0.04 mm), and optically transparent upper substrate 7 (BK7, thickness: 1.0 mm). The organic birefringent film 5 is formed with an uneven diffraction grating 2 (grating depth 4 μm, pitch 2 μm, P-polarized light transmittance about 98%, S-polarized light transmittance about 1%, first-order diffracted light diffraction efficiency about 40%). The adhesive layer (B) 6 fills the groove. The polarization separation element having the configuration shown in FIG. 1 operates as described in the prior art. Hereinafter, a procedure for manufacturing a polarization separation element having the structure of FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
[0078]
(1). An optical transparent lower substrate wafer (BK7 glass substrate) 22 having an orientation flat having a diameter of 100 mm, a thickness of 1.0 mm, and a length of 30 mm at the end is placed on the spin table 21 of the spinner. The center of the wafer 22 and the center of the spin table 21 were arranged so as to coincide with each other, and vacuum suction was performed. At the time of installation, the surface of the optically transparent lower substrate wafer 22 on which the antireflection film was applied was turned down. FIG. 19A is a diagram showing a state in which the optically transparent lower substrate wafer 22 is arranged on the spin table 21 and vacuum suction is performed.
(2). An epoxy ultraviolet curable resin as an adhesive was dropped on the optically transparent lower substrate wafer 22, and the spin table 21 was rotated at 700 rpm together with the substrate to adjust the epoxy ultraviolet curable resin 20 to a constant film thickness.
[0079]
(3). An organic birefringent film 33 shown in FIG. 19B having a diameter of 80 mm, a maximum length of 87.2 mm, and a film thickness of 100 μm was prepared. FIG. 19B is a view of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the organic birefringent film 33 viewed from directly above. The organic birefringent film 33 has protective films attached on both sides. The shape is the same as that of the organic birefringent film 23 used in Example 4, with a square portion having a side of 8.9 mm added to the center of the line segment indicating the orientation flat. Therefore, the extraordinary ray direction of the organic birefringent film 33 is indicated by the orientation flats of three sides parallel to each other. First, the protective film on one side was peeled off, and the surface of the organic birefringent film was washed. FIG. 19C is a diagram in which the epoxy-based ultraviolet curable resin 20 is applied to a certain thickness on the optically transparent lower substrate wafer 22 and the organic birefringent film 33 is to be disposed thereon.
[0080]
(4). The organic birefringent film 33 is placed with the surface from which the protective film is peeled down so that the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the organic birefringent film 33 coincide with each other, and is attached and spinned. The table 21 was rotated again. When the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the organic birefringent film 33 are shifted, the organic birefringent film 33 is rotated using a fine needle so that these directions coincide with each other. . Finally, as shown in FIG. 20A, the position was adjusted so that the orientation flat portion of the square portion of the organic birefringent film 33 coincided with the center portion of the orientation flat portion of the optically transparent lower substrate wafer 22.
[0081]
(5) The high-pressure mercury lamp was irradiated with ultraviolet rays for several minutes to cure the epoxy ultraviolet curable resin 20. The epoxy ultraviolet curable resin 20 adhering to the end of the optically transparent lower substrate wafer 22 was removed using acetone. FIG. 20B is a perspective view showing a state in which the organic birefringent film 33 is placed on the optically transparent lower substrate wafer 22 and the epoxy ultraviolet curable resin 20 is cured by irradiating with UV light. It is.
[0082]
(6). The direction of the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the organic birefringent film 33 was confirmed to be parallel with an accuracy of 1 ° by a metal microscope equipped with a CCD camera. Moreover, the thickness of the produced substrate was measured, and the thickness of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the thickness of the organic birefringent film 33 were subtracted from that value, and the thickness of the adhesive layer was determined to be 20 to 22 μm.
(7). The protective film on the surface where the organic birefringent film 33 was not peeled was peeled off, and the surface was washed.
(8). A diffraction grating was formed on the surface of the organic birefringent film 33 attached to the optically transparent substrate by photolithography and dry etching.
[0083]
(9) Spacers (metal pieces having a side of 5 mm and a thickness of 40 μm) 26 are placed on the edge of the organic birefringent film 33 at four locations, and the epoxy-based ultraviolet curable resin 24 is dropped from the vicinity of the optically transparent top The substrate wafer 25 was placed with the surface on which the antireflection film was applied facing upward. FIG. 21A shows an epoxy-based ultraviolet curable resin 24 on an organic birefringent film 33 bonded with an adhesive 20 on an optically transparent lower substrate wafer 22 placed on a spin table 21. It is front sectional drawing which shows the example which has arrange | positioned the optically transparent upper substrate wafer 25 through this.
(10). While maintaining the parallel with the optically transparent lower substrate wafer 22, the optically transparent upper substrate wafer 25 is continuously pushed from above with a constant pressure, and when the optically transparent upper substrate wafer 25 is not lowered any more, UV light is emitted from above. Was irradiated to cure the epoxy ultraviolet curable resin 24. FIG. 21B is a perspective view showing a state in which UV light is irradiated.
[0084]
(11). The substrate produced by the previous process is fixed to a dicing tape, and a dicing blade with a thickness of 0.5 mm is used to make a line interval of 4.7 mm, and each of the vertical and horizontal directions as shown in FIG. 3 (cutting viewed from directly above). Line cut.
(12). Thereafter, the entire dicing tape was irradiated with ultraviolet rays, and each element was peeled off from the tape to obtain 144 polarized light separating elements.
[0085]
In this way, the polarization separation element 1 having the configuration shown in the sectional view of FIG. 1 was obtained. As a result of measuring the diffraction efficiency and wavefront aberration of the 144 polarization separation elements produced, the yield was 90 when the allowable value of the diffraction efficiency of the first-order diffracted light was 40% and the allowable value of the wavefront aberration was 0.02 rms (λ). % Exceeded. When the thickness of the adhesive layer (A) 4 between the optically transparent lower substrate wafer 22 and the organic birefringent film 33 was measured by observation with a metal microscope, it was 20 to 22 μm for each element.
[0086]
In the manufacturing method of the polarization separation element of Example 6, the organic birefringent film 33 is attached with an accuracy of 1 ° between the orientation flat direction of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat direction of the organic birefringent film 33. An attached optically transparent lower substrate wafer 22 was produced. The refractive index measurement accuracy of the organic birefringent film 33 to be used is about 1 °, and the orientation flat direction of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat direction of the organic birefringent film 33 are within 2 °. It has been found that the yield exceeds about 90% when the optically transparent lower substrate wafer 22 having the organic birefringent film 33 attached thereto is used. When an angle shift of 2 ° or more occurs, the yield decreases due to a decrease in diffraction efficiency of the polarization beam splitting element.
[0087]
Since this substrate was produced using a method of adjusting the film thickness of the adhesive layer by rotating the spin table, the error of the film thickness of the adhesive layer is about 10% for the entire wafer. In addition, by using an organic birefringent film to which a protective film is attached, scratches and foreign substances are not easily attached to the organic birefringent film in each step, and a substrate with improved quality is used as a substrate for producing a polarization separation element. Can be used. The shape of the organic birefringent film 33 used is the same as that of the organic birefringent film 23 used in Example 4, with a square portion added to the center of the line segment indicating the orientation. Therefore, the extraordinary ray direction of the organic birefringent film 33 is adjusted by adjusting the position so that the orientation flat part of the square part of the organic birefringent film 33 coincides with the center part of the orientation flat part of the optically transparent lower substrate wafer 22. And the orientation flat direction of the optically transparent lower substrate wafer 22 can be matched. Further, the center of the optically transparent lower substrate wafer 22 coincides with the center of the circle of the organic birefringent film 33.
[0088]
The polarization separation element manufactured by such a method mainly uses the coincidence of the orientation flats of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the organic birefringent film 33, so that it can be manufactured with better tact than the conventional example. Moreover, since the thickness of the adhesive layer (A) 4 is substantially constant, the manufactured polarization separation element has high reliability as an element, and variation in quality between elements is small. Since an organic birefringent film is used as the optically anisotropic film, the cost of the polarization separation element is low. Since the polarization separation element is provided with an antireflection film on the lower side of the optically transparent lower substrate and the upper side of the optically transparent upper substrate, the P-polarized light transmittance is about 98%. The refractive index in the extraordinary ray direction of the organic birefringent film 5 and the refractive index of the adhesive layer (B) 6 are 1.58, which are substantially the same value, and the diffraction efficiency is also high. Furthermore, since the refractive index of the adhesive layer (A) 4 is also the same 1.58, the adhesive layer (A) 4 and the adhesive layer (B) 6 can use the same type of adhesive, thereby reducing the cost. It is possible. Further, the adhesive layer (A) 4 and the adhesive layer (B) 6 are made of epoxy-based ultraviolet curable resin having a large elastic force, so that the problem that the organic birefringent film 5 is peeled off hardly occurs, and polarization separation is performed. As an element, it becomes a highly reliable element.
[0089]
  [Example 7]
  Claim6~20FIG. 1 is a cross-sectional view of a polarization separation element manufactured by implementing the invention according to FIG. In the configuration of FIG. 1, since there are two adhesive layers, they are distinguished by symbols (A) and (B). The configuration of FIG. 1 is from the bottom transparent substrate 3 (BK7, thickness: 1.0 mm), adhesive layer (A) 4 (acrylic UV curable resin, refractive index 1.58, thickness: 0.02 mm). , Organic birefringence film 5 (refractive index in the extraordinary ray direction 1.58, ordinary ray direction refractive index 1.67, thickness: 0.1 mm), adhesive layer (B) 6 (acrylic ultraviolet curable resin, refractive index 1 .58, thickness: 0.04 mm), and upper transparent substrate 7 (BK7, thickness: 1.0 mm). The organic birefringent film 5 is formed with an uneven diffraction grating 2 (grating depth 4 μm, pitch 2 μm, P-polarized light transmittance about 98%, S-polarized light transmittance about 1%, first-order diffracted light diffraction efficiency about 40%). The adhesive layer (B) 6 fills the groove. The polarization separation element of FIG. 1 operates as described in the prior art. Hereinafter, a procedure for manufacturing a polarization separation element having the structure of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. Further, FIG. 25 shows a configuration of a hologram laser unit and an optical pickup using the produced polarization separation element.
[0090]
(1). An optically transparent lower substrate wafer (BK7 glass substrate) 22 having a diameter of 100 mm, a thickness of 1.0 mm, and an orientation flat formed at the end is placed on the spinner spin table 21 and the center of the optically transparent lower substrate wafer 22 Were arranged so that the centers of the spin table 21 coincided with each other, and vacuum suction was performed. At the time of installation, the surface of the optically transparent lower substrate wafer 22 on which the antireflection film was applied was turned down. FIG. 22A is a diagram showing a state in which the optically transparent lower substrate wafer 22 is arranged on the spin table 21 and vacuum suction is performed.
(2). An acrylic ultraviolet curable resin was dropped as an adhesive on the optically transparent lower substrate wafer 22, and the entire substrate was rotated at 700 rpm to adjust the acrylic ultraviolet curable resin to a constant film thickness.
[0091]
(3). An organic birefringent film 23 having a diameter of 80 mm and a film thickness of 100 μm was prepared. FIG. 22B is a view of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the birefringent film 23 having an orientation flat indicating the extraordinary ray direction as viewed from directly above. The organic birefringent film 23 is provided with protective films on both sides, and an orientation flat indicating an extraordinary ray direction is formed at the end. First, the protective film on one side was peeled off, and the surface of the organic birefringent film was washed. FIG. 22C is a diagram in which an acrylic ultraviolet curable resin 20 is applied to a certain thickness on the optically transparent lower substrate wafer 22 and an organic birefringent film 23 is to be disposed thereon.
[0092]
(4). The organic birefringent film 23 is observed with a CCD camera so that the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the birefringent film 23 coincide with the surface from which the protective film is peeled down. Adjusted, placed and pasted. Thereafter, the spin table 21 was rotated again. When it is determined that the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the organic birefringent film 23 are deviated by observation with a CCD camera, the fine needle is adjusted so that these directions coincide with each other. The organic birefringent film 23 was rotated and adjusted in position. FIG. 23A is a top view showing a state in which the organic birefringent film 23 is installed so that the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the organic birefringent film 23 coincide.
[0093]
(5). The acrylic ultraviolet curable resin 20 was cured by irradiating ultraviolet rays for several minutes with a high-pressure mercury lamp. The acrylic ultraviolet curable resin 20 adhering to the edge of the optically transparent lower substrate wafer 22 was removed using isopropyl alcohol. FIG. 23B is a perspective view showing a state in which the organic birefringent film 23 is placed on the optically transparent lower substrate wafer 22 and the acrylic ultraviolet curable resin 20 is cured by irradiating UV light. It is. When the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the organic birefringent film 23 were observed using a CCD camera, it was confirmed that they were in the same direction with an accuracy of about 1 °.
[0094]
(6). The protective film on the surface where the organic birefringent film 23 was not peeled was peeled off, and the surface was washed.
(7). A diffraction grating was formed on the surface of the organic birefringent film 25 attached to the optically transparent lower substrate wafer 22 by photolithography and dry etching. FIG. 23C is a top view schematically showing the organic birefringent film 23 on which the diffraction grating is formed on the optically transparent lower substrate wafer 22.
[0095]
(8). Spacers (metal pieces having a side of 5 mm and a thickness of 40 μm) 26 are installed at four ends on the end of the organic birefringent film 23, and an acrylic ultraviolet curable resin 24 is dropped from the vicinity of the center to obtain an optically transparent upper substrate wafer 25. Was placed with the surface provided with the antireflection film facing upward. FIG. 24A shows an acrylic ultraviolet curable resin 24 on an organic birefringent film 23 bonded with an adhesive 20 on an optically transparent lower substrate wafer 22 placed on a spin table 21. It is front sectional drawing which shows the example which has arrange | positioned the optically transparent upper substrate wafer 25 through this.
(9). While maintaining the parallel with the optically transparent lower substrate wafer 22, the optically transparent upper substrate wafer 25 is continuously pushed from above with a constant pressure, and when the optically transparent upper substrate wafer 25 is not lowered any more, UV light is emitted from above. Was irradiated to cure the acrylic ultraviolet curable resin 24. FIG. 24B is a perspective view showing a state in which UV light is irradiated.
[0096]
(10). The substrate produced by the previous process is fixed to a dicing tape, and a dicing blade with a thickness of 0.5 mm is used to make a line interval of 4.7 mm, and each of the vertical and horizontal directions as shown in FIG. 3 (cutting viewed from directly above). Line cut.
(11). Thereafter, the entire dicing tape was irradiated with ultraviolet rays, and each element was peeled off from the tape to obtain 144 polarized light separating elements.
[0097]
In this way, the polarization separation element 1 having the configuration shown in the sectional view of FIG. 1 was obtained. As a result of measuring the diffraction efficiency and wavefront aberration of the 144 polarization separation elements produced, the yield was 90 when the allowable value of the diffraction efficiency of the first-order diffracted light was 40% and the allowable value of the wavefront aberration was 0.02 rms (λ). % Exceeded. When the thickness of the adhesive layer (A) 4 between the optically transparent lower substrate wafer 22 and the organic birefringent film 23 was measured by observation with a metal microscope, it was 20 to 22 μm for each element.
[0098]
(12) Thereafter, using the polarization separating element 1 having the configuration shown in FIG. 1 manufactured by the above manufacturing method and using a hologram mounting apparatus provided with a gripping hand, the semiconductor laser 11 and the light receiving element (photodiode) 12 are The polarization separation element 1 was placed at the mounting position of the cap 9 of the laser unit mounted on the common stem, and the position was adjusted horizontally.
(13). As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), an acrylic ultraviolet curable resin 8 is applied to the lower four corners of the side edge of the polarization separating element 1 using a dispenser, fixed by irradiation with ultraviolet rays, and holograms. A laser unit was produced.
(14). Next, as shown in FIG. 25, information recording, reproduction or erasure is performed on the optical disk 32 using the hologram laser unit, the λ / 4 plate 10, the optically adjusted collimator lens 30, and the objective lens 31. An optical pickup optical system was formed.
[0099]
In the method for manufacturing the polarization separation element of Example 7, the orientation flat direction of the organic birefringent film 23 relative to the orientation flat direction of the optically transparent lower substrate wafer 22 is detected and made substantially parallel to the organic birefringent film 23. Is attached to the optically transparent lower substrate wafer 22. Therefore, an optically transparent lower substrate wafer on which the organic birefringent film 23 in which these angles are parallel to each other with an accuracy of 1 ° could be produced. This is characterized in that it detects how much each orientation flat is displaced before the organic birefringent film 23 is attached to the optically transparent lower substrate wafer 22. Detecting the angle deviation before bonding is because when manufacturing an optically transparent lower substrate wafer to which the organic birefringent film 23 is bonded, the quality variation as a wafer is reduced, and the diffraction grating in the lithography process Improve formation yield. Further, since this substrate was manufactured by adjusting the film thickness of the adhesive layer using a rotating spin table, the error of the film thickness of the adhesive layer is about 10% for the entire wafer. In addition, by using an organic birefringent film to which a protective film is attached, scratches and foreign substances are not easily attached to the organic birefringent film in each step, and a substrate with improved quality is used as a substrate for producing a polarization separation element. Can be used.
[0100]
The polarization separation element manufactured by such a method can reduce the variation between the elements of the diffraction grating, and can be manufactured with better tactivity than the conventional example. The manufactured polarization separation element has an adhesive layer (A ) Since the film thickness of 4 is almost constant, the reliability as the element is high. Since an organic birefringent film is used as the optically anisotropic film, the cost of the polarization separation element is low. Since the polarization separation element is provided with an antireflection film on the lower side of the optically transparent lower substrate and the upper side of the optically transparent upper substrate, the P-polarized light transmittance is about 98%. The refractive index in the extraordinary ray direction of the organic birefringent film 5 and the refractive index of the adhesive layer (B) 6 are 1.58, which are substantially the same value, and the diffraction efficiency is also high. Furthermore, since the refractive index of the adhesive layer (A) 4 is also the same 1.58, the adhesive layer (A) 4 and the adhesive layer (B) 6 can use the same type of adhesive, thereby reducing the cost. It is possible. Moreover, the adhesive layer (A) 4 and the adhesive layer (B) 6 are made of an acrylic ultraviolet curable resin having a large elastic force, so that the problem that the organic birefringent film 5 is peeled off hardly occurs, and polarization separation is performed. As an element, it becomes a highly reliable element.
In addition, the hologram laser unit configured as shown in FIG. 25 and the optical pickup using the hologram laser use the polarization separation element according to the present invention, so that the tact is better than the conventional example and has high reliability. It becomes a laser unit and an optical pickup.
[0101]
  [Example 8]
  Claim 1, 2,8~20FIG. 1 is a cross-sectional view of a polarization separation element manufactured by implementing the invention according to FIG. In the configuration of FIG. 1, since there are two adhesive layers, they are distinguished by symbols (A) and (B). The configuration of FIG. 1 is from the bottom transparent substrate 3 (BK7, thickness: 1.0 mm), adhesive layer (A) 4 (acrylic UV curable resin, refractive index 1.58, thickness: 0.02 mm). , Organic birefringence film 5 (refractive index in the extraordinary ray direction 1.58, ordinary ray direction refractive index 1.67, thickness: 0.1 mm), adhesive layer (B) 6 (acrylic ultraviolet curable resin, refractive index 1 .58, thickness: 0.04 mm), and upper transparent substrate 7 (BK7, thickness: 1.0 mm). The organic birefringent film 5 is formed with an uneven diffraction grating 2 (grating depth 4 μm, pitch 2 μm, P-polarized light transmittance about 98%, S-polarized light transmittance about 1%, first-order diffracted light diffraction efficiency about 40%). The adhesive layer (B) 6 fills the groove. The polarization separation element of FIG. 1 operates as described in the prior art. Hereinafter, a procedure for manufacturing a polarization separation element having the structure of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. In addition, FIG. 28 shows a configuration of a hologram laser unit and an optical pickup using the produced polarization separation element.
[0102]
(1). An optically transparent lower substrate wafer (BK7 glass substrate) 22 having a diameter of 100 mm, a thickness of 1.0 mm, and an orientation flat formed at the end is placed on the spinner spin table 21 and the center of the optically transparent lower substrate wafer 22 Were arranged so that the centers of the spin table 21 coincided with each other, and vacuum suction was performed. At the time of installation, the surface of the optically transparent lower substrate wafer 22 on which the antireflection film was applied was turned down. FIG. 26A is a diagram showing a state in which the optically transparent lower substrate wafer 22 is arranged on the spin table 21 and vacuum suction is performed.
(2). An acrylic ultraviolet curable resin was dropped as an adhesive on the optically transparent lower substrate wafer 22, and the entire substrate was rotated at 700 rpm to adjust the acrylic ultraviolet curable resin to a constant film thickness.
[0103]
(3). An organic birefringent film 23 having a diameter of 80 mm and a film thickness of 100 μm was prepared. FIG. 26B is a view of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the birefringent film 23 having an orientation flat indicating the direction of extraordinary light viewed from directly above. The organic birefringent film 23 is provided with protective films on both sides, and an orientation flat indicating an extraordinary ray direction is formed at the end. First, the protective film on one side was peeled off, and the surface of the organic birefringent film was washed. FIG. 26 (c) is a diagram in which an acrylic ultraviolet curable resin 20 is applied on the optically transparent lower substrate wafer 22 to a predetermined thickness, and an organic birefringent film 23 is to be disposed thereon.
[0104]
(4). The organic birefringent film 23 is disposed with the surface from which the protective film is peeled down so that the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the organic birefringent film 23 coincide with each other. The table 21 was rotated again. When the orientation flat direction of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat direction of the organic birefringent film 23 are shifted, the organic birefringent film 25 is rotated using a fine needle so that these directions coincide with each other. It was.
[0105]
(5). The acrylic ultraviolet curable resin 20 was cured by irradiating ultraviolet rays for several minutes with a high-pressure mercury lamp. The acrylic ultraviolet curable resin 20 adhering to the edge of the optically transparent lower substrate wafer 22 was removed using isopropyl alcohol. FIG. 26D is a perspective view showing a state in which the organic birefringent film 23 is placed on the optically transparent lower substrate wafer 22 and the acrylic ultraviolet curable resin 20 is cured by irradiating with UV light. It is.
[0106]
(6). The direction of the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the organic birefringent film 23 was confirmed to be parallel with an accuracy of 1 ° by a metal microscope equipped with a CCD camera. Further, the thickness of the produced substrate was measured, and the thickness of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the thickness of the organic birefringent film 25 were subtracted from the measured value. The thickness of the adhesive layer was determined to be 20 to 22 μm.
(7). The protective film on the surface where the organic birefringent film 23 was not peeled was peeled off, and the surface was washed.
(8). A diffraction grating was formed on the surface of the organic birefringent film 25 attached to the optically transparent lower substrate wafer 22 by photolithography and dry etching.
[0107]
(9). Spacers (metal pieces having a side of 5 mm and a thickness of 40 μm) 26 are installed at four ends on the end of the organic birefringent film 23, and an acrylic ultraviolet curable resin 24 is dropped from the vicinity of the center, and an optically transparent upper substrate wafer 25 Was placed with the surface provided with the antireflection film facing upward. FIG. 27A shows an acrylic ultraviolet curable resin 24 on an organic birefringent film 23 bonded with an adhesive 20 on an optically transparent lower substrate wafer 22 placed on a spin table 21. It is front sectional drawing which shows the example which has arrange | positioned the optically transparent upper substrate wafer 25 through this.
(10). While maintaining the parallel with the optically transparent lower substrate wafer 22, the optically transparent upper substrate wafer 25 is continuously pushed from above with a constant pressure, and when the optically transparent upper substrate wafer 25 is not lowered any more, UV light is emitted from above. Was irradiated to cure the acrylic ultraviolet curable resin 24. FIG. 27B is a perspective view showing a state in which UV light is irradiated.
[0108]
(11). The substrate produced by the previous process is fixed to a dicing tape, and a dicing blade with a thickness of 0.5 mm is used to make a line interval of 4.7 mm, and each of the vertical and horizontal directions as shown in FIG. 3 (cutting viewed from directly above). Line cut.
(12). Thereafter, the entire dicing tape was irradiated with ultraviolet rays, and each element was peeled off from the tape to obtain 144 polarized light separating elements.
[0109]
In this way, the polarization separation element 1 having the configuration shown in the sectional view of FIG. 1 was obtained. As a result of measuring the diffraction efficiency and wavefront aberration of the 144 polarization separation elements produced, the yield was 90 when the allowable value of the diffraction efficiency of the first-order diffracted light was 40% and the allowable value of the wavefront aberration was 0.02 rms (λ). % Exceeded. When the thickness of the adhesive layer (A) 4 between the optically transparent lower substrate wafer 22 and the organic birefringent film 23 was measured by observation with a metal microscope, it was 20 to 22 μm for each element.
[0110]
(13) Thereafter, the semiconductor laser 11 and the light receiving element (photodiode) 12 are formed by using the polarization separating element 1 having the configuration shown in FIG. 1 manufactured by the above manufacturing method and using a hologram mounting apparatus provided with a gripping hand. The polarization separation element 1 was placed at the mounting position of the cap 9 of the laser unit mounted on the common stem, and the position was adjusted horizontally.
(14). As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), an acrylic ultraviolet curable resin 8 is applied to the lower four corners of the side edge of the polarization separating element 1 using a dispenser, fixed by irradiation with ultraviolet rays, and holograms. A laser unit was produced.
(15). Next, as shown in FIG. 28, information recording, reproduction, or erasure is performed on the optical disk 32 by using the hologram laser unit, the λ / 4 plate 10, the optically adjusted collimator lens 30, and the objective lens 31. An optical pickup optical system was formed.
[0111]
In the manufacturing method of the polarization separating element of Example 8, the organic birefringent film 23 is attached with an accuracy of 1 ° between the orientation flat direction of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat direction of the organic birefringent film 23. An attached optically transparent lower substrate wafer was prepared. The refractive index measurement accuracy of the organic birefringent film used is about 1 °, and the orientation flat direction of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat direction of the organic birefringent film 23 are within 2 °. It has been found that if the optically transparent lower substrate wafer 22 with the organic birefringent film 23 attached is used, the yield exceeds about 90%. When an angle shift of 2 ° or more occurs, the yield decreases due to a decrease in diffraction efficiency of the polarization beam splitting element.
[0112]
Since this substrate was produced using a method of adjusting the film thickness of the adhesive layer by rotating the spin table, the error of the film thickness of the adhesive layer is about 10% for the entire wafer. In addition, by using an organic birefringent film to which a protective film is attached, scratches and foreign substances are not easily attached to the organic birefringent film in each step, and a substrate with improved quality is used as a substrate for producing a polarization separation element. Can be used.
[0113]
The polarization separation element manufactured by such a method mainly uses the coincidence of the orientation flats of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the organic birefringent film 23, so that the yield of the element is improved as compared with the conventional example. To do. Further, since the produced polarization separation element has a substantially constant film thickness of the adhesive layer (A) 4, the reliability as the element is high, and the quality variation between elements is small. Since an organic birefringent film is used as the optically anisotropic film, the cost of the polarization separation element is low. Since the polarization separation element is provided with an antireflection film on the lower side of the optically transparent lower substrate and the upper side of the optically transparent upper substrate, the P-polarized light transmittance is about 98%. The refractive index in the extraordinary ray direction of the organic birefringent film 5 and the refractive index of the adhesive layer (B) 6 are 1.58, which are substantially the same value, and the diffraction efficiency is also high. Furthermore, since the refractive index of the adhesive layer (A) 4 is also the same 1.58, the adhesive layer (A) 4 and the adhesive layer (B) 6 can use the same type of adhesive, thereby reducing the cost. It is possible. Moreover, the adhesive layer (A) 4 and the adhesive layer (B) 6 are made of an acrylic ultraviolet curable resin having a large elastic force, so that the problem that the organic birefringent film 5 is peeled off hardly occurs, and polarization separation is performed. As an element, it becomes a highly reliable element.
In addition, the hologram laser unit configured as shown in FIG. 28 and the optical pickup using the hologram laser use the polarization separation element according to the present invention. It becomes a laser unit and an optical pickup.
[0114]
  [Example 9]
  Claim 1, 2,8~18FIG. 1 is a cross-sectional view of the polarization separation element manufactured by performing the above. In the configuration of FIG. 1, since there are two adhesive layers, they are distinguished by symbols (A) and (B). 1 includes an optically transparent lower substrate 3 (BK7, thickness: 1.0 mm), an adhesive layer (A) 4 (epoxy ultraviolet curable resin, a refractive index of 1.58, a thickness of 0. 02 mm), organic birefringent film 5 (abnormal refractive index 1.58, ordinary refractive index 1.67, thickness: 0.1 mm), adhesive layer (B) 6 (epoxy ultraviolet curable resin, refractive) 1.58, thickness: 0.04 mm), and optically transparent upper substrate 7 (BK7, thickness: 1.0 mm). The organic birefringent film 5 is formed with an uneven diffraction grating 2 (grating depth 4 μm, pitch 2 μm, P-polarized light transmittance about 98%, S-polarized light transmittance about 1%, first-order diffracted light diffraction efficiency about 40%). The adhesive layer (B) 6 fills the groove. The polarization separation element of FIG. 1 operates as described in the prior art. Hereinafter, a procedure for manufacturing a polarization separation element having the structure of FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
[0115]
(1). An optical transparent lower substrate wafer (BK7 glass substrate) 22 having an orientation flat having a diameter of 100 mm, a thickness of 1.0 mm, and a length of 30 mm at the end is placed on the spin table 21 of the spinner. The center of the wafer 22 and the center of the spin table 21 were arranged so as to coincide with each other, and vacuum suction was performed. At the time of installation, the surface of the optically transparent lower substrate wafer 22 on which the antireflection film was applied was turned down. FIG. 29A is a diagram showing a state in which an optically transparent lower substrate wafer 24 is placed on the spin table 21 and vacuum suction is performed.
(2). An epoxy ultraviolet curable resin as an adhesive was dropped on the optically transparent substrate, and the spin table 21 was rotated together with the substrate at 700 rpm to adjust the epoxy ultraviolet curable resin 20 to a constant film thickness.
[0116]
(3). An organic birefringent film 34 shown in FIG. 29B having a diameter of 96 mm and a film thickness of 100 μm was prepared. FIG. 29B is a view of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the organic birefringent film 34 as seen from directly above. The organic birefringent film 34 has protective films attached on both sides. The organic birefringent film 34 is formed with an orientation flat having a length of 17.4 mm indicating an extraordinary ray direction. The shape is substantially the same as that of the organic birefringent film 23 used in Example 4, but the diameter and the length of the orientation flat are different. First, the protective film on one side was peeled off, and the surface of the organic birefringent film was washed. FIG. 29C is a diagram in which the epoxy-based ultraviolet curable resin 20 is applied on the optically transparent lower substrate wafer 22 to a predetermined thickness, and the organic birefringent film 34 is to be disposed thereon.
[0117]
(4). The organic birefringent film 34 is disposed with the surface from which the protective film has been peeled down so that the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the organic birefringent film 34 coincide with each other, affixing, spin The table 21 was rotated again. When the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the organic birefringent film 34 are shifted, the organic birefringent film 34 is rotated using a fine needle so that these directions coincide with each other. It was. Finally, as shown in FIG. 30A, the position was adjusted so that the center of the orientation flat part of the organic birefringent film 34 and the center part of the orientation flat part of the optically transparent lower substrate wafer 22 coincide.
[0118]
(5). The epoxy ultraviolet curing resin 20 was cured by irradiating ultraviolet rays for several minutes with a high pressure mercury lamp. The epoxy ultraviolet curable resin 20 adhering to the end of the optically transparent lower substrate wafer 22 was removed using acetone. FIG. 30B is a perspective view showing a state in which the organic birefringent film 34 is placed on the optically transparent lower substrate wafer 22 and the epoxy ultraviolet curable resin 20 is cured by irradiating with UV light. It is.
[0119]
(6). The direction of the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat of the organic birefringent film 34 was confirmed to be parallel with an accuracy of 1 ° by a metal microscope equipped with a CCD camera. Moreover, when the thickness of the produced substrate was measured and the thickness of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the thickness of the organic birefringent film 34 were subtracted from the measured value, the thickness of the adhesive layer was determined to be 20 to 22 μm.
(7). The protective film on the surface where the organic birefringent film 34 was not peeled was peeled off, and the surface was washed.
(8) A diffraction grating was formed on the surface of the organic birefringent film 34 attached to the optically transparent substrate by photolithography and dry etching.
[0120]
(9). Spacers (metal pieces having a side of 5 mm and a thickness of 40 μm) 26 are installed at four ends on the end of the organic birefringent film 34, and an epoxy-based ultraviolet curable resin 24 is dropped from the vicinity of the center to obtain an optically transparent upper substrate wafer 25. Was placed with the surface provided with the antireflection film facing upward. FIG. 31A shows an epoxy-based ultraviolet curable resin 24 on an organic birefringent film 34 bonded with an adhesive 20 on an optically transparent lower substrate wafer 22 placed on a spin table 21. It is front sectional drawing which shows the example which has arrange | positioned the optically transparent upper substrate wafer 25 through this.
(10). While maintaining the parallel with the optically transparent lower substrate wafer 22, the optically transparent upper substrate wafer 25 is continuously pushed from above with a constant pressure, and when the optically transparent upper substrate wafer 25 is not lowered any more, UV light is emitted from above. Was irradiated to cure the epoxy ultraviolet curable resin 24. FIG. 31B is a perspective view showing a state where UV light is irradiated.
[0121]
(11). The substrate produced by the previous process is fixed to a dicing tape, and a dicing blade with a thickness of 0.5 mm is used to make a line interval of 4.7 mm, and each of the vertical and horizontal directions as shown in FIG. 3 (cutting viewed from directly above). Line cut.
(12). Thereafter, the entire dicing tape was irradiated with ultraviolet rays, and each element was peeled off from the tape to obtain 144 polarized light separating elements.
[0122]
In this way, the polarization separation element 1 having the configuration shown in the sectional view of FIG. 1 was obtained. As a result of measuring the diffraction efficiency and wavefront aberration of the 144 polarization separation elements produced, the yield was 90 when the allowable value of the diffraction efficiency of the first-order diffracted light was 40% and the allowable value of the wavefront aberration was 0.02 rms (λ). % Exceeded. When the thickness of the adhesive layer (A) 4 between the optically transparent lower substrate wafer 22 and the organic birefringent film 34 was measured by observation with a metal microscope, it was 20 to 22 μm for each element.
[0123]
In the method for manufacturing the polarization separation element of Example 9, the organic birefringent film 34 is attached with an accuracy of 1 ° between the orientation flat direction of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat direction of the organic birefringent film 34. An attached optically transparent lower substrate wafer 22 was produced. The refractive index measurement accuracy of the organic birefringent film 34 to be used is about 1 °, and the orientation flat direction of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the orientation flat direction of the organic birefringent film 34 are within 2 °. It is known that the yield exceeds 90% when the optically transparent lower substrate wafer 22 having the organic birefringent film 28 attached thereto is used. When an angle shift of 2 ° or more occurs, the yield decreases due to a decrease in diffraction efficiency of the polarization beam splitting element.
[0124]
Since this substrate was produced using a method of adjusting the film thickness of the adhesive layer by rotating the spin table, the error of the film thickness of the adhesive layer is about 10% for the entire wafer. In addition, by using an organic birefringent film to which a protective film is attached, scratches and foreign substances are not easily attached to the organic birefringent film in each step, and a substrate with improved quality is used as a substrate for producing a polarization separation element. Can be used. The shape of the organic birefringent film 34 used is the same shape as that of the organic birefringent film 23 used in Example 4, but the diameter and the length of the line segment indicating the orientation are different. By adjusting the position so that the center of the orientation flat part of the birefringent film 28 and the center part of the orientation flat part of the optically transparent lower substrate wafer 22 coincide with each other, the extraordinary ray direction of the organic birefringent film 34 and the optically transparent lower part are adjusted. In addition to being able to match the orientation flat direction of the substrate wafer 22, the center of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the center of the circle of the organic birefringent film 34 are designed to coincide.
[0125]
The polarization separation element manufactured by such a method mainly uses the coincidence of the orientation flats of the optically transparent lower substrate wafer 22 and the organic birefringent film 34, so that it can be manufactured with better tact than the conventional example. In addition, since the manufactured polarization separation element has a substantially constant film thickness of the adhesive layer (A) 4, the reliability as the element is high, and the variation in quality between elements is small. Since an organic birefringent film is used as the optically anisotropic film, the cost of the polarization separation element is low. The polarization separation element has a P-polarized light transmittance of about 98% because an antireflection film is applied to the lower side of the optically transparent lower substrate and the upper side of the optically transparent upper substrate. The refractive index in the extraordinary ray direction of the organic birefringent film 5 and the refractive index of the adhesive layer (B) 6 are 1.58, which are substantially the same value, and the diffraction efficiency is also high. Furthermore, since the refractive index of the adhesive layer (A) 4 is also the same 1.58, the adhesive layer (A) 4 and the adhesive layer (B) 6 can use the same type of adhesive, thereby reducing the cost. It is possible. Further, the adhesive layer (A) 4 and the adhesive layer (B) 6 are made of epoxy-based ultraviolet curable resin having a large elastic force, so that the problem that the organic birefringent film 5 is peeled off hardly occurs, and polarization separation is performed. As an element, it becomes a highly reliable element.
[0126]
Although specific embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that the present invention can be applied without being limited to these embodiments. In the embodiment, the angle deviation between the orientation flat of the optically transparent lower substrate wafer and the birefringent film is visually detected by a CCD camera, but the refractive index of the birefringent film is measured using laser light, or The angular deviation may be detected optically by using an optical element. When a birefringent film having a shape as shown in the example is produced from a birefringent film sheet having a large area, an error occurs when the orientation flat is formed so as to be parallel to the extraordinary ray direction or the ordinary ray direction. May occur. In such a case, a method for optically detecting an extraordinary ray or an ordinary ray direction is effective. For example, the structure shown in FIG. 1 is given as an example of the polarization separation element, but an element having a structure including a λ / 4 plate between the adhesive layer (A) 4 and the birefringent film 5 may be used. The extraordinary ray direction of the birefringent film is the orientation flat direction, but the ordinary ray direction may be the orientation flat direction. In addition, the adhesive adhered to the edge of the optically transparent lower substrate wafer when the birefringent film was attached was removed using acetone and isopropyl alcohol in this example, but an organic solvent that dissolves the adhesive was used. What is necessary is just to remove and the process may be before and after hardening of adhesive agent, and the removal method is various.
[0127]
Furthermore, in Example 6, the organic birefringent film 33 having the same shape as that of the organic birefringent film 23 used in Example 4 and a square-shaped part having a side of 8.9 mm added to the center of the line segment indicating the orientation. However, the square part with a side of 8.9 mm plays the same role in other shapes and sizes having an orientation flat. Alternatively, only this portion may be produced and added to the same shape as the organic birefringent film 23 used in Example 4 with an adhesive or the like.
[0128]
It is also possible to develop an apparatus using the present invention. In this way, the application range using the present invention is wide, and by using it, it is possible to produce with better tact than the conventional example, and mainly due to the orientation flat match, the adhesive layer thickness constant, A polarization separation element with improved reliability is obtained.
[0129]
【The invention's effect】
  As described above, in the method for manufacturing the polarization separation element according to claim 1, in the step of forming the diffraction grating after attaching the optical anisotropic film to the optical transparent substrate wafer,The optically anisotropic film has an orientation flat indicating either the ordinary ray direction or the extraordinary ray direction, and the orientation flat direction of the optically anisotropic film and the orientation of the optically transparent substrate wafer Using an optically transparent substrate wafer to which the optically anisotropic film is attached so that the flat direction is substantially the same direction,Since the ordinary ray direction or extraordinary ray direction of the optically anisotropic film is detected, the yield of forming the diffraction grating is improved, the yield of the polarization separating element is improved, and the cost can be reduced.
  That is,Claim1In the method for manufacturing a polarization separation element according to the present invention, the optically transparent substrate wafer to which the optically anisotropic film is attached is arranged such that the optically anisotropic film has one of the normal ray direction and the extraordinary ray direction. With orientation flat shown. Therefore, the process is simplified,aboveThe effect of increasing the effect can be achieved.
[0130]
  furtherClaim1In the manufacturing method of the polarization separation element according toDirection of orientation flat of the optically anisotropic film andUse an optically transparent substrate wafer with an optically anisotropic film attached so that the orientation flat direction of the optically transparent substrate wafer is almost the same.RutaTherefore, it is easy to manufacture the polarization separation element, and the polarization separation element can be manufactured with good tact. Moreover, the reliability as an element is high and the variation in quality is also small.
  Claim2In the method for manufacturing a polarization separating element according to the present invention, the optically transparent substrate wafer to which the optically anisotropic film is attached is optically transparent with one of the ordinary ray direction and the extraordinary ray direction of the optically anisotropic film. The orientation flat direction of the substrate wafer is parallel with an accuracy of 2 ° or less. Therefore, the claim1The effect of increasing the effect of the invention according to the invention can be achieved.
[0131]
  Claim3In the method for manufacturing a polarization separation element according to the above, the detection of the ordinary ray direction or extraordinary ray direction of the optical anisotropic film is performed with reference to the orientation flat of the optical transparent substrate wafer. Therefore, the process can be simplified and the effects of the invention according to claim 1 can be increased.
  Claim4In the manufacturing method of the polarization separating element according to the above, the detection of the normal ray direction or the extraordinary ray direction of the optical anisotropic film on the optical transparent substrate wafer is one of the steps of forming a diffraction grating during the lithography step. , Either before the process or during transport to the process. For this reason, it is possible to improve the yield of forming the diffraction grating and to improve the yield and quality of the polarization separation element.
  Claim5In the method for manufacturing the polarization separation element according to the above, in the detection of the ordinary ray direction or extraordinary ray direction of the optical anisotropic film, the detection is performed using an exposure apparatus or a reduced projection exposure apparatus. Therefore, the process can be simplified, and the effect of improving the yield and reliability of the polarization separation element can be achieved.
[0132]
  Claim6In the method for manufacturing the polarization separation element according to the above, the ordinary ray direction or extraordinary ray direction of the optical anisotropic film is detected before the optical anisotropic film is attached to the optical transparent substrate wafer. Therefore, it is possible to achieve an effect that the direction of the extraordinary ray direction or the ordinary ray direction of the optical anisotropic film and the direction of the orientation flat of the optical transparent substrate wafer can be aligned with high accuracy.The
[0133]
  Claim7In the method for manufacturing the polarization separating element according to the present invention, the optical anisotropic film is rotated after detecting the normal ray direction or the extraordinary ray direction of the optical anisotropic film, and then the optical anisotropic film is Apply to optically transparent substrate wafer. Therefore, simplify the process and claim6The effect of increasing the effect of the invention according toThe
[0134]
  Claim8In the method for manufacturing the polarization separating element according to the above, the optical transparent substrate wafer to which the optical anisotropic film is attached is bonded so as to form an adhesive layer having a substantially constant thickness. Therefore, it is possible to improve the reliability of the polarization separation element and to reduce the variation between elements.
  Claim9In the method for manufacturing a polarization separation element according to the above, an optically transparent substrate wafer to which an optically anisotropic film is attached is manufactured by adjusting the adhesive film thickness by utilizing rotation of a spin table. Therefore, it is possible to improve the reliability of the polarization separation element and to reduce the variation between elements.
[0135]
  Claim10In the method for manufacturing a polarization separating element according to the present invention, the optical transparent substrate wafer to which the optically anisotropic film is attached has a constant thickness of the adhesive applied on the optical transparent substrate wafer, and the optical transparent substrate wafer is optically coated thereon. After the anisotropic film is installed, a process is provided in which the spin table is rotated again and the adhesive is made to have a constant film thickness. Therefore, it is possible to improve the reliability of the polarization separation element and to reduce the variation between elements.
  Claim11In the method for manufacturing a polarization separation element according to the present invention, as a manufacturing process of an optical transparent substrate wafer to which an optically anisotropic film is attached, a part or all of a line segment portion indicating an orientation flat of the optical transparent substrate wafer is used. It is produced by providing a step of matching the position of the line segment of the optically anisotropic film. Therefore, it is possible to easily produce an optically transparent substrate wafer to which an optically anisotropic film is attached, produce a polarized light separating element with a high yield, and increase the reliability of the element.
[0136]
  Claim12In the method for manufacturing a polarization separation element according to the present invention, since an optically anisotropic film with a separable protective film is used, scratches and adhesion of foreign matter are reduced in the optically anisotropic film. The effect of the invention according to item 1 can be increased.
  Claim13In the method for manufacturing a polarization separation element according to the present invention, when an organic birefringent film made of a polymer is used as the optically anisotropic film constituting the polarization separation element, the polarization separation element can be easily manufactured. It is possible to achieve an effect that the cost can be reduced.
[0137]
  Claim14In the method for manufacturing a polarization separation element according to the present invention, the polarization separation element includes an optically transparent lower substrate, a lower adhesive layer (adhesive layer (A)), an optical anisotropic film, an upper adhesive layer (adhesive layer (B)), An optically transparent upper substrate is used, and one of the optically transparent lower substrate and the optically transparent upper substrate is the optically transparent substrate wafer. For this reason, the optically transparent upper substrate can protect the optically anisotropic film and can improve the reliability of the element.
  Claim15In the method for manufacturing a polarization separation element according to the present invention, either the ordinary ray direction refractive index or the extraordinary ray direction refractive index of the optically anisotropic film is bonded to the diffraction grating formed on the optically anisotropic film. Since the refractive index of the layer (B) is substantially the same, an effect that the polarization separation degree of the polarization separation element can be improved can be achieved. Furthermore, since the refractive index of the adhesive layer (A) on the side where the diffraction grating of the optically anisotropic film is not formed is the same, the same adhesive layer is used as the two adhesive layers sandwiching the optically anisotropic film. The cost can be reduced and the management can be simplified.
[0138]
  Claim16In the method for manufacturing a polarization separation element according to the present invention, a polarization separation element with improved transmittance of the element is manufactured by using a transparent substrate having an antireflection film on at least one of the light incident surface and the light emission surface of the polarization separation element. The effect that it is possible can be produced.
  Claim17In the method for manufacturing a polarization separation element according to the present invention, a photosensitive resin is used as an example of an ultraviolet curable resin as an adhesive layer constituting the polarization separation element, and the resin has an effect of relaxing the stress of the optically anisotropic film. When using an epoxy adhesive or a rubber-based adhesive, in addition to the effect of increasing the tact, an effect of improving the reliability of the element can be exhibited.
[0139]
  Claim18In the polarization separation element according to claim 1,17Therefore, a highly reliable polarization separation element can be realized at low cost.
  Claim19The hologram laser unit according to claim18Therefore, the reliability of the hologram laser unit can be improved, and a high-performance hologram laser unit can be provided at a low cost.
  Claim20In the optical pickup described in claim18Or the polarization separating element according to claim 1 or19Therefore, the reliability is improved and a high-performance optical pickup can be provided at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a polarization separation element.
FIG. 2 is a configuration explanatory view showing an example of a hologram laser unit using a polarization separation element, where (a) is a perspective view of a main part showing a state in which the polarization separation element is mounted on a cap using an adhesive; b) is a schematic configuration diagram of a hologram laser unit in which a polarization separation element is arranged on a cap.
FIG. 3 is an explanatory diagram when a polarization separation element made of a wafer is cut vertically and horizontally by dicing.
FIG. 4 is a perspective view of a spin table having alignment pins and two substrates.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an attaching method when attaching two plate-like substrates.
FIG. 6 is a perspective view of a spin table without alignment pins, an optically anisotropic film such as a birefringent film, and an optically transparent lower substrate wafer.
FIG. 7 is an explanatory diagram of an attaching method when an optically anisotropic film such as an organic birefringent film is attached to an optically transparent lower substrate wafer.
8A and 8B are explanatory diagrams of a method for manufacturing the polarization separation element of Example 1, wherein FIG. 8A shows the direction of the extraordinary ray of the organic birefringent film and the direction of the orientation flat of the optically transparent substrate wafer. FIG. 5B is a top view of an optically transparent substrate wafer having an organic birefringent film attached thereto, and FIG. 7B is a top view schematically showing a state in which a diffraction grating is formed on the substrate manufactured in FIG.
9A and 9B are explanatory views of a method for producing a polarization separation element of Example 1, wherein FIG. 9A is a diagram in which an adhesive is applied to the substrate shown in FIG. 8B, and an optically transparent upper substrate wafer is formed thereon. Front sectional drawing which shows a mode that it installed, (b) is a perspective view which shows a mode that the optical transparent upper substrate wafer is installed and the adhesive agent is hardened by UV light.
10A and 10B are explanatory diagrams of a method for manufacturing a polarization separation element of Example 2, wherein FIG. 10A shows the direction of an extraordinary ray of an organic birefringent film and the direction of an orientation flat of an optically transparent substrate wafer. The top view of the optically transparent substrate wafer to which the organic birefringent film is attached in this manner, (b) is a state in which an adhesive is applied to the substrate shown in (a), and the optically transparent upper substrate wafer is placed thereon (C) is a perspective view which shows a mode that the optical transparent upper board | substrate wafer is installed and the adhesive agent is hardened with UV light.
11A and 11B are explanatory diagrams of a method for manufacturing the polarization separation element of Example 3 or Example 4, wherein FIG. 11A is a perspective view showing a state in which an optically transparent lower substrate wafer is placed on a spin table; ) Is a top view of an optically transparent lower substrate wafer having an orientation flat and an organic birefringent film, and (c) is a perspective view showing a state in which an adhesive is applied to the optically transparent lower substrate wafer and the film is extended to a certain thickness. (D) is a perspective view which shows a mode that the organic birefringent film | membrane is installed on an adhesive agent and the adhesive agent is hardened with UV light.
12A is a top view showing a state in which an organic birefringent film is attached on an optically transparent lower substrate so that the orientation flats coincide with each other, and FIG. 12B is a diagram showing diffraction on the substrate fabricated in FIG. It is the top view which showed a mode that the grating | lattice was formed typically.
13A and 13B are explanatory diagrams of a method for manufacturing the polarization separation element of Example 3 or Example 4, wherein FIG. 13A is a diagram in which an adhesive is applied to the substrate shown in FIG. FIG. 5B is a front sectional view showing a state in which an upper substrate wafer is set, and FIG. 5B is a perspective view showing a state in which up to an optically transparent upper substrate wafer is set and the adhesive is cured by UV light.
14A and 14B are explanatory views of a method for manufacturing a polarization separation element of Example 5, wherein FIG. 14A is a perspective view showing a state where an optically transparent lower substrate wafer is placed on a spin table, and FIG. 14B is an orientation flat. FIG. 5C is a perspective view showing a state in which an adhesive is applied on the optically transparent lower substrate wafer and an organic birefringent film and the film is extended to a certain thickness.
15A and 15B are explanatory views of a method for manufacturing a polarization separation element of Example 5, wherein FIG. 15A matches a part of an orientation flat part of an optically transparent lower substrate wafer with an orientation flat part of an organic birefringent film. The top view showing a state in which an organic birefringent film is pasted on an optically transparent lower substrate wafer, (b) is an organic birefringent film placed on an adhesive, and the adhesive is cured by UV light. It is a perspective view which shows a mode that it is.
FIG. 16 is an explanatory diagram of a method of manufacturing a polarization beam splitting element according to a fifth embodiment, and is a schematic diagram showing a substrate conveyance path with a CCD camera and a reduced projection exposure apparatus.
FIG. 17 is an explanatory diagram of a method for producing a polarization separation element of Example 5, wherein (a) schematically shows a state in which a diffraction grating is formed on a birefringent film attached on an optically transparent lower substrate wafer. (B) is a front sectional view showing a state in which an adhesive is applied to the substrate shown in (a) and an optically transparent upper substrate wafer is placed thereon, and (c) is an optically transparent upper substrate. It is a perspective view which shows a mode that the wafer is installed and the adhesive is hardened by UV light.
18 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an optical pickup including a hologram laser unit manufactured using the polarization separation element of Example 5. FIG.
FIGS. 19A and 19B are explanatory views of a method of manufacturing a polarization separation element of Example 6, wherein FIG. 19A is a perspective view showing a state where an optically transparent lower substrate wafer is placed on a spin table, and FIG. 19B is an orientation flat. Top view of an optically transparent lower substrate wafer with an organic birefringent film having an orientation flat on three sides, (c) shows a state in which an adhesive is applied to the optically transparent lower substrate wafer and the film is extended to a certain thickness. It is a perspective view shown.
FIG. 20 is an explanatory diagram of a method for producing a polarization separation element of Example 6, wherein (a) aligns a part of the orientation flat part of the optically transparent lower substrate wafer with the orientation flat part of the organic birefringent film. The top view showing a state in which an organic birefringent film is pasted on an optically transparent lower substrate wafer, (b) is an organic birefringent film placed on an adhesive, and the adhesive is cured by UV light. It is a perspective view which shows a mode that it is.
FIG. 21 is an explanatory diagram of a method for producing a polarization separation element of Example 6, wherein (a) shows an optically transparent upper substrate wafer applied thereon with an adhesive applied to the substrate shown in FIG. 20 (b). Front sectional drawing which shows a mode that it installed, (b) is a perspective view which shows a mode that the optical transparent upper substrate wafer is installed and the adhesive agent is hardened by UV light.
22A and 22B are explanatory views of a method for manufacturing a polarization separation element of Example 7, wherein FIG. 22A is a perspective view showing a state where an optically transparent lower substrate wafer is placed on a spin table, and FIG. 22B is an orientation flat. FIG. 5C is a perspective view showing a state in which an adhesive is applied on the optically transparent lower substrate wafer and an organic birefringent film and the film is extended to a certain thickness.
FIG. 23 is an explanatory diagram of a method for producing a polarization separation element of Example 7, wherein (a) matches a part of the orientation flat part of the optically transparent lower substrate wafer with the orientation flat part of the organic birefringent film. The top view showing how the organic birefringent film is placed on the optically transparent lower substrate wafer, (b) is the state where the organic birefringence is placed on the adhesive and the adhesive is cured by UV light. FIG. 4C is a top view schematically showing a state in which a diffraction grating is formed on a birefringent film attached on an optically transparent lower substrate wafer.
24 is an explanatory view of a method for producing a polarization separation element of Example 7, wherein (a) shows an adhesive applied to the substrate shown in FIG. 23 (c), and an optically transparent upper substrate wafer is formed thereon. Front sectional drawing which shows a mode that it installed, (b) is a perspective view which shows a mode that the optical transparent upper substrate wafer is installed and the adhesive agent is hardened by UV light.
25 is a schematic configuration diagram showing an example of an optical pickup including a hologram laser unit manufactured using the polarization separation element of Example 7. FIG.
26A and 26B are explanatory views of a method for producing a polarization separation element of Example 8, wherein FIG. 26A is a perspective view showing a state where an optically transparent lower substrate wafer is placed on a spin table, and FIG. 26B is an orientation flat. (C) is a top view of an optically transparent lower substrate wafer having an organic birefringence film, (c) is a perspective view showing a state in which an adhesive is applied on the optically transparent lower substrate wafer, and the film is extended to a certain thickness. FIG. 3 is a perspective view showing a state in which an optical anisotropic film is installed on an adhesive and the adhesive is cured by UV light.
FIG. 27 is an explanatory diagram of a method for producing a polarization separation element of Example 8, wherein (a) shows an optically transparent upper substrate wafer applied thereon with an adhesive applied to the substrate shown in FIG. 26 (d). Front sectional drawing which shows a mode that it installed, (b) is a perspective view which shows a mode that the optical transparent upper substrate wafer is installed and the adhesive agent is hardened by UV light.
FIG. 28 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an optical pickup including a hologram laser unit manufactured using the polarization separation element of Example 8.
FIGS. 29A and 29B are explanatory views of a method for manufacturing a polarization separation element of Example 9, wherein FIG. 29A is a perspective view showing a state where an optically transparent lower substrate wafer is placed on a spin table, and FIG. 29B is an orientation flat. FIG. 5C is a perspective view showing a state in which an adhesive is applied on the optically transparent lower substrate wafer and an organic birefringent film and the film is extended to a certain thickness.
FIG. 30 is an explanatory diagram of a method for producing a polarization separation element of Example 9, wherein (a) shows that a part of the orientation flat part of the optically transparent lower substrate wafer is aligned with the orientation flat part of the organic birefringent film. The top view showing how the organic birefringent film is pasted on the optically transparent lower substrate wafer. (B) is an optically anisotropic film placed on the adhesive and cured with UV light. A perspective view showing how
FIG. 31 is an explanatory diagram of a method for producing a polarization separation element of Example 9, wherein (a) shows an optically transparent upper substrate wafer applied thereon with an adhesive applied to the substrate shown in FIG. 30 (b). Front sectional drawing which shows a mode that it installed, (b) is a perspective view which shows a mode that the optical transparent upper substrate wafer is installed and the adhesive agent is hardened by UV light.
[Explanation of symbols]
1: Polarization separation element
2: Polarization separating element diffraction grating part
3: Optically transparent lower substrate
4: Adhesive layer (A)
5: Optically anisotropic material such as organic birefringent film
6: Adhesive layer (B)
7: Optically transparent upper substrate
8: Adhesive
9: Cap
10: λ / 4 plate
11: Semiconductor laser
12: Light receiving element
13: Stem
14: Lead
15: A plurality of wafer-shaped polarized light separating elements before being cut into each element
16: Alignment pin
17: Spin table with alignment pins
18: First substrate
19: Second substrate
20: Adhesive (A)
21: Spin table without alignment pins
22: Optically transparent lower substrate wafer
23, 33, 34: Optically anisotropic film such as organic birefringent film
24: Adhesive (B)
25: Optically transparent upper substrate wafer
26: Spacer
27: Reduced projection exposure apparatus
28: Wafer transfer tray
29: CCD camera
30: Collimating lens
31: Objective lens
32: Optical disc

Claims

In a method for producing a polarization separation element comprising a production step of separating a plurality of polarization separation elements comprising an optically anisotropic film having an uneven diffraction grating on an optical transparent substrate wafer into each element,
In the step of forming a diffraction grating after attaching the optical anisotropic film to the optical transparent substrate wafer, the optical anisotropic film is in one of the ordinary ray direction and the extraordinary ray direction. The optically anisotropic film is affixed so that the direction of the orientation flat of the optically anisotropic film is substantially the same as the direction of the orientation flat of the optically transparent substrate wafer. A method for producing a polarization separation element , comprising: using an optically transparent substrate wafer attached to the optically anisotropic film; and detecting an ordinary ray direction or an extraordinary ray direction of the optically anisotropic film.

In the manufacturing method of the polarization separation element according to claim 1,
The optically transparent substrate wafer to which the optically anisotropic film is attached includes one of an ordinary ray direction and an extraordinary ray direction of the optically anisotropic film, and an orientation flat of the optically transparent substrate wafer. A method for manufacturing a polarization separation element, wherein the directions are parallel with an accuracy of 2 ° or less .

In the manufacturing method of the polarization separation element according to claim 1 or 2,
The method for producing a polarization separation element , wherein the detection of the ordinary ray direction or extraordinary ray direction of the optically anisotropic film is detected from an angular deviation from an orientation flat direction of the optically transparent substrate wafer.

In the manufacturing method of the polarization separation element according to any one of claims 1 to 3 ,
Detection of the direction of ordinary ray or extraordinary ray of the optically anisotropic film on the optically transparent substrate wafer is one of the steps of forming a diffraction grating, during the lithography process, before the process, during the transfer to the process. Any one of the above, a method for manufacturing a polarization separation element.

In the manufacturing method of the polarization separation element according to any one of claims 1 to 4,
A method for producing a polarization separation element, wherein the detection of an ordinary ray direction or an extraordinary ray direction of the optically anisotropic film is performed using an exposure apparatus or a reduced projection exposure apparatus .

In the manufacturing method of the polarization separation element according to any one of claims 1 to 5,
A method for producing a polarization separation element , wherein an ordinary ray direction or an extraordinary ray direction of the optically anisotropic film is detected before the optically anisotropic film is attached to the optically transparent substrate wafer.

In the manufacturing method of the polarization splitting device according to any one of claims 1 to 6,
Rotating the optical anisotropic film after detecting one of the ordinary ray direction or the extraordinary ray direction of the optical anisotropic film, and then attaching the optical anisotropic film to the optically transparent substrate wafer. A method for manufacturing a polarization separation element.

In the manufacturing method of the polarization splitting device according to any one of claims 1 to 7 ,
A method of manufacturing a polarization separation element, wherein the optical transparent substrate wafer to which the optical anisotropic film is attached is bonded to form an adhesive layer having a substantially constant thickness .

In the manufacturing method of the polarization splitting device according to any one of claims 1 to 8 ,
An optically transparent substrate wafer to which the optically anisotropic film is attached is manufactured by adjusting the film thickness of an adhesive using the rotation of a spin table .

In the manufacturing method of the polarization splitting device according to any one of claims 1 to 9 ,
As a manufacturing process of the optical transparent substrate wafer to which the optical anisotropic film is attached, the adhesive applied on the optical transparent substrate wafer is made to have a constant film thickness, and the optical anisotropic film is installed thereon. After that, a method for manufacturing a polarization separation element, comprising a step of rotating the spin table again to re-adhesive the adhesive to a certain film thickness .

In the manufacturing method of the polarization separation element according to any one of claims 1 to 10 ,
As a manufacturing process of the optical transparent substrate wafer to which the optically anisotropic film is attached, part or all of the line segment portion showing the orientation flat of the optically transparent substrate wafer and the line segment of the optically anisotropic film A manufacturing method of a polarization beam splitting element, characterized by providing a step of matching the positions of the portions .

In the manufacturing method of the polarization separation element according to any one of claims 1 to 11,
A method for manufacturing a polarization separation element, wherein an optically anisotropic film provided with a separable protective film is used as the optically anisotropic film .

In the manufacturing method of the polarization splitting device according to any one of claims 1 to 12,
A method for producing a polarization separation element, wherein an organic birefringent film is used as the optically anisotropic film.

In the manufacturing method of the polarization splitting device according to any one of claims 1 to 13,
The polarization separation element includes an optically transparent lower substrate, a lower adhesive layer (adhesive layer A), an optical anisotropic film, an upper adhesive layer (adhesive layer B), and an optically transparent upper substrate. One of the transparent lower substrate and the optically transparent upper substrate is the above-mentioned optically transparent substrate wafer .

In the manufacturing method of the polarization splitting device according to claim 14 ,
One of the refractive index in the ordinary ray direction and the refractive index in the extraordinary ray direction of the optical anisotropic film, the refractive index of the adhesive layer B filling the diffraction grating formed in the optical anisotropic film, and the optical difference. A method of manufacturing a polarization separation element, wherein the refractive index of the adhesive layer A on the side where the diffraction grating of the isotropic material is not formed is substantially the same .

In the manufacturing method of the polarization separation element according to claim 14 or 15 ,
A method for producing a polarization separation element, comprising using an optical transparent substrate having an antireflection film on at least one of a lower surface of an optically transparent lower substrate and an upper surface of an optically transparent upper substrate .

In the manufacturing method of the polarization splitting device according to any one of claims 1 to 16,
It is used in order to produce the contact bonding layer in the polarization splitting element as described in any one of Claims 1-13, or the contact bonding layers A and B in the polarization splitting element as described in any one of Claims 14-16. A method for manufacturing a polarization separation element, wherein an epoxy adhesive, an acrylic adhesive, or a rubber adhesive that is photosensitive and has high elasticity is used as an adhesive .

In a polarization separation element having a configuration in which an optically anisotropic film having an uneven diffraction grating is provided on an optically transparent substrate ,
Polarization separating element, characterized in that manufactured using the manufacturing method of the polarization separating element according to any one of claims 1 to 17.

In a hologram laser unit in which a polarization separation element is integrated with a laser unit having a semiconductor laser and a light receiving element ,
A hologram laser unit produced by using the polarization separation element according to claim 18 .

In an optical pickup for recording, reproducing or erasing information on an optical information recording medium ,
An optical pickup manufactured using the polarization separation element according to claim 18 or the hologram laser unit according to claim 19 .

A wafer used in the method for manufacturing a polarization separation element according to any one of claims 1 to 17 ,
A wafer characterized in that a birefringent film having an orientation flat is attached to a substrate by an adhesive .

The wafer according to claim 21 , wherein
The wafer characterized in that the optically transparent substrate wafer and the optically anisotropic film have a similar shape, and the optically anisotropic film is smaller than the optically transparent substrate wafer .