(57)【要約】【課題】本発明は、光学的透明基板ウェハに光学的異方性膜を平坦性が向上するように貼り付け、複屈折膜上に回折格子を形成する工程であるフォトリソグラフィー、ドライエッチングにおいて歩留りを向上できる、偏光分離素子の製造方法及び偏光分離素子、更に信頼性の向上したホログラムレーザユニット及び光ピックアップ装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の偏光分離素子の製造方法によれば、光学的異方性膜を他の基板により補助的に平坦性を保たれた状態で光学的透明基板ウェハに貼り付ける。【選択図】        図１
2004233382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的透明基板ウェハ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製造工程を有する偏光分離素子の製造方法において、
前記光学的異方性膜を、他の基板により補助的に平坦性を保たれた状態で前記光学的透明基板ウェハに貼り付けることを特徴とする偏光分離素子の製造方法。
【請求項２】
補助的に前記光学的異方性膜の平坦性を保つ基板は光学的に透明である請求項１記載の偏光分離素子の製造方法。
【請求項３】
前記光学的異方性膜は、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への位置決めを示すオリエンテーションフラットを有する請求項１又は２に記載の偏光分離素子の製造方法。
【請求項４】
前記光学的異方性膜の形状は、補助的に光学的異方性膜の平坦性を保つ基板の外形とほぼ同形、もしくは相似形である請求項１〜３のいずれかに記載の偏光分離素子の製造方法。
【請求項５】
前記光学的透明基板ウェハにほぼ一定の膜厚の接着層により前記光学的異方性膜が貼り付けられる請求項１〜４のいずれかに記載の偏光分離素子の製造方法。
【請求項６】
前記光学的透明基板ウェハに貼り付けられる前記光学的異方性膜は、スピンテーブルにより当該光学的異方性膜を回転させて接着剤の膜厚を調整されて貼り付けられる請求項１〜５のいずれかに記載の偏光分離素子の製造方法。
【請求項７】
前記光学的異方性膜が貼り付けられた前記光学的透明基板ウェハは、前記光学的透明基板ウェハ上に塗布した接着剤を一定膜厚にし、その上に前記光学的異方性膜を設置した後に、再度前記スピンテーブルを回転させ、接着剤を一定膜厚にし直す請求項６記載の偏光分離素子の製造方法。
【請求項８】
前記光学的異方性膜が貼り付けられた前記光学的透明基板ウェハは、前記光学的透明基板ウェハ上に塗布した接着剤を一定膜厚にし、その後、基板の中央部に接着剤を塗布し、その上に前記光学的異方性膜を設置した後に、再度前記スピンテーブルを回転させ、接着剤を一定膜厚にし直す請求項６記載の偏光分離素子の製造方法。
【請求項９】
前記光学的異方性膜が貼り付けられた前記光学的透明基板ウェハは、前記光学的透明基板ウェハ上に塗布した接着剤を一定膜厚にし、その上に前記光学的異方性膜を設置した後に、前記光学的異方性膜に鉛直方向から圧力を加え、接着層を一定膜厚にする請求項６記載の偏光分離素子の製造方法。
【請求項１０】
前記光学的異方性膜が貼り付けられた前記光学的透明基板ウェハは、前記光学的透明基板ウェハ上に塗布した接着剤を一定膜厚にし、その後、基板の中央部に接着剤を塗布し、その上に前記光学的異方性膜を設置した後に、前記光学的異方性膜に鉛直方向から圧力を加え、接着層を一定膜厚にする請求項６記載の偏光分離素子の製造方法。
【請求項１１】
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請求項１〜１０のいずれかに記載の偏光分離素子の製造方法。
【請求項１２】
前記光学的異方性膜として有機複屈折膜を用いた請求項１１記載の偏光分離素子の製造方法。
【請求項１３】
前記接着層を作製するために用いられる前記接着剤として、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請求項１〜１２のいずれかに記載の偏光分離素子の製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の偏光分離素子の製造方法により製造されたことを特徴とする偏光分離素子。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれかに記載の偏光分離素子の製造方法により製造された偏光分離素子は、光学的透明下部基板、下部接着層、光学的異方性膜、上部接着層、光学的透明上部基板を含み、前記光学的透明下部基板又は前記光学的透明上部基板の一方が光学的透明基板である請求項１４記載の偏光分離素子。
【請求項１６】
前記光学的透明下部基板の下面、もしくは前記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前記光学的透明基板を使用する請求項１５記載の偏光分離素子。
【請求項１７】
請求項１４〜１６のいずれかに記載の偏光分離素子を半導体レーザと受光素子を有するレーザユニットに一体化して用いて作製することを特徴とするホログラムレーザユニット。
【請求項１８】
請求項１７記載のホログラムレーザユニットを用い、光情報記録媒体に対して情報の記録、再生又は消去を行うことを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は偏光分離素子の製造方法、偏光分離素子、ホログラムレーザユニット及び光ピックアップ装置に関し、特に光学的異方性膜の平坦性を向上させる偏光分離素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２０００−７５１３０号公報
【特許文献２】特開２００１−６６４２８号公報
【特許文献３】特開平１１−３１６９８２号公報
【特許文献４】特開平９−２３１６２６号公報
【特許文献５】特開平５−２０７１３号公報
現在、光ディスクの情報読取部である光ピックアップは、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、偏光分離素子は期待を集めている。偏光分離素子は、半導体レーザ素子及び受光素子が設けられたレーザ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、レーザユニットの受光素子にて受光させる役割を果たすものである。従来より偏光分離素子に関して、例えば上記特許文献１，２のような提案がなされている。以下これらの従来例について図面を用いて以下に説明する。
【０００３】
図５は偏光分離素子の構成を示す断面図である。同図において、偏光分離素子１０は、光学的透明下部基板１１（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）、接着層１２（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１３（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１４（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１５（ＢＫ７、厚さ：１．０ｍｍ）が積層構造となっている。有機複屈折膜１３には、凹凸状の回折格子１６（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１４が埋める構造になっている。
【０００４】
また、図６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例を示す斜視図である。図６に示すように、偏光分離素子１０はキャップ１７上に接着剤１８を用いて実装される。更に、図７はホログラムレーザユニットの概略構成を示す断面図である。図７に示すホログラムレーザユニットは、リード１９を有するステム２０上に半導体レーザ２１及び受光素子２２を形成してキャップ２３上に偏光分離素子１０を配置したホログラムレーザユニットである。図７において、光源である半導体レーザ２１からの入射光が、偏光分離素子１０に下面から入射する。光ディスクからの反射光はλ／４板２４によって偏光方向が９０°回転し、偏光成分の違いにより図５の回折格子１６で異常光線が分離され、受光素子２２で受光され信号検出される。
【０００５】
一方、偏光分離素子は大きさが数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。図５の下部透明基板１１上に有機複屈折膜１３などの光学的異方性膜を貼り付け、その表面にエッチングにより回折格子１６を形成し、光学的透明上部基板１５を貼り合わせた後、ウェハからなる複数の偏光分離素子の切削を真上から見た模式図である図８のようにダイシングによりウェハからなる複数の偏光分離素子１０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を作製し、各チップを取り出す方法が上記特許文献１，２を例として提案されている。
【０００６】
また、基板などの板状物質２枚を貼り合わせ方法は、貼り合わせ情報記録媒体（光ディスク）を対象として研究開発されている。それらの製造方法を図９及び図１０に基づいて説明する。図９は分解斜視図であり、位置合わせピン２５をもつスピンテーブル２６、貼り合わせ時に下側の基板（以下第一の基板と称す）２７、貼り合わせ時に上側の基板（以下第二の基板と称す）２８を含んで構成されている。通常、光ディスクの作製においては、第一の基板２７、第二の基板２８は板状である。また、図１０は貼り合わせ工程を示す斜視図である。先ず、図１０の（ａ）に示すように、位置合わせピン２５をもつスピンテーブル２６上に第一の基板２７を設置する。その後、図１０の（ｂ）に示すように、第一の基板２７上に接着剤２９を塗布し、スピンテーブル２６を回転させることにより接着剤膜厚を一定にする。その後、図１０の（ｃ）に示すように、第二の基板２８を接着層の上に設置する。接着剤として紫外線硬化型樹脂が用いられる場合には、第二の基板２８を介して紫外線を照射し、接着剤を硬化させる。更に、光ディスクの製造方法では、これらの方法を更に改良し、接着剤の気泡を減少させる方法、例えば上記特許文献３〜５などが提案されている。
【０００７】
また、偏光分離素子の他の製造方法において、下部透明基板ウェハ上に有機複屈折膜などの光学的異方性膜を貼り付ける工程では、光ディスクの製造方法と類似したスピンコート法を用いる方法がある。それらの製造方法を図１１及び図１２に基づいて以下に説明する。図１１は分解斜視図であり、位置合わせピンをもたないスピンテーブル３０、光学的透明下部基板ウェハ３１、複屈折膜などの光学的異方性膜３２を含んで構成されている。先ず、図１２の（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３０上に光学的透明下部基板ウェハ３１を設置する。その後、図１２の（ｂ）に示すように、光学的透明下部基板ウェハ３１に接着剤３３を塗布し、スピンテーブル３０を回転させることにより接着剤膜厚を一定にする。その後、図１２の（ｃ）に示すように、光学的異方性膜３２を接着層の上に設置する。接着剤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３２を介して紫外線を照射し、接着剤を硬化させる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この工程において作製される偏光分離素子では、接着層の膜厚を一定にしづらいことに起因して、複屈折膜の平坦性が充分でないという課題が生じる。このような課題が生じると、複屈折膜上に回折格子を形成する工程であるフォトリソグラフィー、ドライエッチングにおいて歩留りが悪化する。
【０００９】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、光学的透明基板ウェハに光学的異方性膜を平坦性が向上するように貼り付け、複屈折膜上に回折格子を形成する工程であるフォトリソグラフィー、ドライエッチングにおいて歩留りを向上できる、偏光分離素子の製造方法及び偏光分離素子、更に信頼性の向上したホログラムレーザユニット及び光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、光学的透明基板ウェハ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製造工程を有する、本発明の偏光分離素子の製造方法によれば、光学的異方性膜を他の基板により補助的に平坦性を保たれた状態で光学的透明基板ウェハに貼り付ける。よって、光学的透明基板ウェハに光学的異方性膜を平坦性が向上し、複屈折膜上に回折格子を形成する工程であるフォトリソグラフィー、ドライエッチングにおいて歩留りを向上できる。
【００１１】
また、補助的に光学的異方性膜の平坦性を保つ基板は光学的に透明であることにより、光学的異方性膜と光学的透明基板ウェハを接着する接着剤として紫外線硬化型接着剤を用いた際に、補助的に光学的異方性膜の平坦性を保つ基板を通して紫外線を照射し、接着剤を硬化させ、工程を簡易にできる。
【００１２】
更に、光学的異方性膜は、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への位置決めを示すオリエンテーションフラットを有する。よって、光学的異方性膜を光学的透明基板ウェハに貼り付ける工程を簡易にできる。
【００１３】
また、光学的異方性膜の形状は、補助的に光学的異方性膜の平坦性を保つ基板の外形とほぼ同形、もしくは相似形であることにより、光学的異方性膜を光学的透明基板ウェハに貼りつける工程を簡易できる。
【００１４】
更に、光学的透明基板ウェハにほぼ一定の膜厚の接着層により光学的異方性膜が貼り付けられることにより、作製される偏光分離素子の信頼性を向上させ、歩留りを向上させることができる。
【００１５】
また、光学的透明基板ウェハに貼り付けられる光学的異方性膜は、スピンテーブルにより当該光学的異方性膜を回転させて接着剤の膜厚を調整されて貼り付けられる。歩留り良く偏光分離素子を製造することができると共に偏光分離素子の信頼性を高めることができる。
【００１６】
更に、光学的異方性膜が貼り付けられた光学的透明基板ウェハは、光学的透明基板ウェハ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。よって、歩留り良く偏光分離素子を製造することができると共に偏光分離素子の信頼性を高めることができる。
【００１７】
また、光学的異方性膜が貼り付けられた光学的透明基板ウェハは、光学的透明基板ウェハ上に塗布した接着剤を一定膜厚にし、その後、基板の中央部に接着剤を塗布し、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。よって、接着層に気泡が生じることなく、接着層の膜厚を一定にできる。
【００１８】
更に、光学的異方性膜が貼り付けられた光学的透明基板ウェハは、光学的透明基板ウェハ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、光学的異方性膜に鉛直方向から圧力を加え、接着層を一定膜厚にする。よって、接着層の膜厚を一定にすることができる。
【００１９】
また、光学的異方性膜が貼り付けられた光学的透明基板ウェハは、光学的透明基板ウェハ上に塗布した接着剤を一定膜厚にし、その後、基板の中央部に接着剤を塗布し、その上に光学的異方性膜を設置した後に、光学的異方性膜に鉛直方向から圧力を加え、接着層を一定膜厚にする。よって、接着層に気泡が生じることなく、接着層の膜厚を一定にできる。
【００２０】
更に、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により、光学的異方性膜のキズの発生や異物の付着を低減できる。
【００２１】
また、光学的異方性膜として有機複屈折膜を用いたことにより、高分子からなる有機複屈折膜を用いた際、偏光分離素子の製造が容易であり、材料コストも低くすることができる。
【００２２】
更に、接着層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により、タクトを上昇でき、偏光分離素子の信頼性を向上できる。
【００２３】
また、別の発明としての偏光分離素子は、上記記載の偏光分離素子の製造方法により製造されたことに特徴がある。よって、信頼性の高い偏光分離素子を提供できる。
【００２４】
更に、上記記載の偏光分離素子の製造方法により製造された偏光分離素子は、光学的透明下部基板、下部接着層、光学的異方性膜、上部接着層、光学的透明上部基板を含み、光学的透明下部基板又は光学的透明上部基板の一方が光学的透明基板であることにより、複屈折膜に形成された回折格子を光学的透明上部基板が保護することで偏光分離素子の信頼性を向上できる。
【００２５】
また、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により、偏光分離素子の透過率が向上した偏光分離素子を提供できる。
【００２６】
更に、別の発明としてのホログラムレーザユニットは、上記記載の偏光分離素子を半導体レーザと受光素子を有するレーザユニットに一体化して用いて作製することに特徴がある。よって、ホログラムレーザユニットとしての信頼性を向上でき、高性能なホログラムレーザユニットを低コストで提供できる。
【００２７】
また、別の発明としての光ピックアップ装置は、上記記載のホログラムレーザユニットを用い、光情報記録媒体に対して情報の記録、再生又は消去を行うことに特徴がある。よって、信頼性が向上し、高性能な光ピックアップ装置を低コストで提供できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の偏光分離素子の製造方法によれば、光学的異方性膜を他の基板により補助的に平坦性を保たれた状態で光学的透明基板ウェハに貼り付ける。
【００２９】
【実施例】
図１は本発明の第１の実施例に係る偏光分離素子の製造工程を示す図である。図１に従って本実施例の偏光分離素子の製造工程について説明する。同図の（ａ）において、有機複屈折膜１０１の一方の面には、軟らかい保護膜１０２が、他方の面には石英基板などの光学的透明基板１０３が接着力の弱い粘着剤１０４によりそれぞれ取り付けられている。この粘着剤１０４は、有機複屈折膜１０１と保護膜１０２、及び有機複屈折膜１０１と光学的透明基板１０３を仮に接着するための使用であるため、５〜１０μｍ程度であり、非常に薄いものである。また、上面図である図１の（ｂ）に示すように、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１０５が形成されている。先ず、一面の軟らかい保護膜１０２を剥離し、保護膜１０２が剥離された有機複屈折膜１０１の表面を洗浄処理する。光学的透明基板１０３は、直径９０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍであり、端部にはオリエンテーションフラット１０５が形成されている。有機複屈折膜１０１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１０５が形成されている。有機複屈折膜１０１と光学的透明基板１０３は、各々厚みが異なるものの、同形である。
【００３０】
また、図１の（ｃ）は、スピンテーブル１０７上に光学的透明下部基板ウェハ１０６を配置して真空吸着を行った様子を示す斜視図である。同図において、ＢＫ７ガラス基板などの光学的透明下部基板ウェハ１０６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１０５が形成されている。このような光学的透明下部基板ウェハ１０６をスピンナーのスピンテーブル１０７上に、光学的透明下部基板ウェハ１０６の中心とスピンテーブル１０７の中心が一致するように配置し、真空吸着を行った。光学的透明下部基板ウェハ１０６には、片面に反射防止膜が施されているが、設置の際には反射防止膜が施された面を下側にした。
【００３１】
次に、光学的透明下部基板ウェハ１０６上に接着剤としてエポキシ系紫外線硬化型接着剤１０８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接着剤１０８を一定膜厚に調整した。その後、基板中心に数滴ほどのエポキシ系紫外線硬化型接着剤１０８を滴下した。そして、光学的透明下部基板ウェハ１０６上にエポキシ系紫外線硬化型接着剤１０８を塗布し、その上に有機複屈折膜１０１を配置しようとしている様子を示す図１の（ｄ）に示すように、エポキシ系紫外線硬化型接着剤１０８が塗布された光学的透明下部基板ウェハ１０６上に、図１の（ａ）に示すような基板１００を、表面洗浄した有機複屈折膜１０１面を下側に、面の中心が最初に接着するように配置した。そして、有機複屈折膜１０１を、保護膜１０２を剥離した面を下側に、光学的透明下部基板ウェハ１０６のオリエンテーションフラット１０５と有機複屈折膜１０１のオリエンテーションフラット１０５の方向が一致するように配置して貼り付け、スピンテーブル１０７を再度回転させた。光学的透明下部基板ウェハ１０６のオリエンテーションフラット１０５と有機複屈折膜１０１のオリエンテーションフラット１０５の方向がずれた場合や、光学的透明下部基板ウェハ１０６の回転中心と有機複屈折膜１０１の回転中心がずれた場合にはこれらが一致するように、細針を用いて有機複屈折膜１０１を移動させた。
【００３２】
次に、有機複屈折膜１０１を光学的透明下部基板ウェハ１０６の上に設置し、紫外線を照射させることにより光学的透明基板１０３を通してエポキシ系紫外線硬化型接着剤１０８を硬化させている斜視図である図１の（ｅ）に示すように、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接着剤１０８を硬化させた。その後、光学的透明下部基板ウェハ１０６の端部に付着したエポキシ系紫外線硬化型接着剤１０８はアセトンを用いて除去した。
【００３３】
そして、有機複屈折膜１０１から光学的透明基板１０３を取り外した斜視図である図１の（ｆ）に示すように、有機複屈折膜１０１の片面に接着している光学的透明基板１０３を上部から吸引することにより剥離した。その後、有機複屈折膜１０１の表面を洗浄した後、フォトリソグラフィー、ドライエッチングによって有機複屈折膜１０１の表面に、１４４素子分の回折格子を形成した。
【００３４】
次に、光学的透明上部基板ウェハを配置した正面断面図である図１の（ｇ）に示すように、有機複屈折膜１０１上の端部にスペーサ（一辺５ｍｍ、厚み４０μｍの金属片）１０９を４箇所に設置し、エポキシ系紫外線硬化型接着剤１１０を中心付近から滴下し、光学的透明上部基板ウェハ１１１を、反射防止膜が施された面を上側にして配置した。そして、光学的透明下部基板ウェハ１０６との平行を保ちつつ、光学的透明上部基板ウェハ１１１を一定圧力で上部から押し続ける。その後、紫外線を照射している斜視図である図１の（ｈ）に示すように、光学的透明上部基板ウェハ１１１がこれ以上下降しなくなった時点で上部から紫外線を照射し、エポキシ系紫外線硬化型接着剤１１０を硬化させた。
【００３５】
このような製造工程により製造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、上述した図７（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。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た。
【００３６】
このようにして上述した図５の偏光分離素子１０を得た。作製した１４４個の偏光分離素子のうち、回折格子が形成されている素子を取り出し、回折効率、波面収差を測定したところ、１次回折光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、回折格子が形成されている素子の中で歩留りは９５％を越えた。図５の光学的透明下部基板１１と有機複屈折膜１３との間の接着層１２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。
【００３７】
以上説明した上記第１の実施例に係る偏光分離素子の製造方法では、光学的異方性膜（有機複屈折膜１０１）を他の基板（光学的透明基板１０３）により補助的に平坦性を保たれた状態で光学的透明下部基板ウェハ１０６に貼り付けることにより、有機複屈折膜１０１の平坦性を改善し、回折格子を形成するフォトリソグラフィー、ドライエッチングの工程における歩留りを従来例と比較して向上させることができた。補助的に有機複屈折膜１０１の平坦性を保つ目的の光学的透明基板１０３は、光学的に透明であるため紫外線を透過し、吸収は少ない。そのため、接着剤として使用が簡易な紫外線硬化型接着剤を使用することができる。図１の（ｄ）に示す工程では、基板中央部に数滴ほどのエポキシ系紫外線硬化型接着剤１０８を滴下することにより、有機複屈折膜接着の際に接着層に気泡が生じることを防止する。エポキシ系紫外線硬化型接着剤１０８は、基板中央部で有機複屈折膜１０１と接触することによって同心円状に広がり、有機複屈折膜１０１と光学的透明下部基板ウェハ１０６との間の大気を押し出す。また、作製された偏光分離素子は接着層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。図５の有機複屈折膜１３の異常光線方向屈折率と接着層１４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１２の屈折率も同じ１．５８であるため、図５の接着層１２と接着層１４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。図５の接着層１２、接着層１４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、図５の有機複屈折膜１３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。
【００３８】
次に、本発明の第２の実施例に係る偏光分離素子の製造手順について、図２に従って説明する。同図の（ａ）において、有機複屈折膜２０１は、粘着剤２０２により、両面に軟らかい保護膜２０３が接着されている。粘着剤２０２は有機複屈折膜２０１と保護膜２０３を仮に接着するための使用であるため、５〜１０μｍ程度であり、非常に薄いものである。また、長方形状であり、一つの辺は、有機複屈折膜２０１の異常光線方向もしくは常光線方向を示す。そして、図２の（ｂ）に示すように、有機複屈折膜シート２０４の異常光線方向を示す一端と合うように石英基板などの光学的透明基板２０５を配置した。光学的透明基板２０５は、直径９０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍであり、端部にはオリエンテーションフラット２０６が形成されている。光学的透明基板２０５の外形と合うように、有機複屈折膜シート２０４を切削した。有機複屈折膜２０１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２０６が形成された形で作製された。その後、有機複屈折膜シート２０４から切り出された有機複屈折膜２０１の表面（保護膜２０３）に粘着剤を塗布し、光学的透明基板２０５を外形が合うように貼りつけた。図２の（ｃ）は、光学的透明基板２０５が保護膜２０３を介して貼り付けられた有機複屈折膜２０１の断面図であり、図２の（ｄ）はその上面図である。有機複屈折膜２０１と光学的透明基板２０５は厚みが異なるものの、同形である。そして、有機複屈折膜２０１の光学的透明基板２０５が貼られていない側の保護膜２０３を剥離し、有機複屈折膜２０１の表面を洗浄処理した。
【００３９】
次に、スピンテーブル２０７上に光学的透明下部基板ウェハ２０８を配置して真空吸着を行った様子を示す斜視図である図２の（ｅ）に示すように、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、ＢＫ７ガラス基板などの光学的透明下部基板ウェハ２０８をスピンナーのスピンテーブル２０７上に、光学的透明下部基板ウェハ２０８の中心とスピンテーブル２０７の中心が一致するように配置し、真空吸着を行った。光学的透明下部基板ウェハ２０８には片面に反射防止膜が施されているが、設置の際には反射防止膜が施された面を下側にした。
【００４０】
そして、光学的透明下部基板ウェハ２０８上に接着剤としてエポキシ系紫外線硬化型接着剤２０９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接着剤２０９を一定膜厚に調整した。そして、エポキシ系紫外線硬化型接着剤２０９が塗布された光学的透明下部基板ウェハ２０８上に、図２の（ｃ）に示す基板２００を、表面洗浄した有機複屈折膜２０１の面を下側に、面の中心が最初に接着するように配置した。そして、図２の（ｆ）に示すように、有機複屈折膜２０１を、保護膜２０３を剥離した面を下側に、光学的透明下部基板ウェハ２０８のオリエンテーションフラット２０６と有機複屈折膜２０１のオリエンテーションフラット２０６の方向が一致するように配置して貼り付け、スピンテーブル２０７を再度回転させた。光学的透明下部基板ウェハ２０８のオリエンテーションフラット２０６と有機複屈折膜２０１のオリエンテーションフラット２０６の方向がずれた場合や、光学的透明下部基板ウェハ２０８の回転中心と有機複屈折膜２０１の回転中心がずれた場合にはこれらが一致するように、細針を用いて有機複屈折膜２０１を移動させた。
【００４１】
次に、有機複屈折膜２０１を光学的透明下部基板ウェハ２０８の上に設置し、紫外線を照射させることにより光学的透明基板２０５を通してエポキシ系紫外線硬化型接着剤２０９を硬化させている斜視図である図２の（ｇ）に示すように、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接着剤２０９を硬化させた。光学的透明下部基板ウェハ２０８の端部に付着したエポキシ系紫外線硬化型接着剤２０９はアセトンを用いて除去した。そして、有機複屈折膜２０１から光学的透明基板２０５を取り外した斜視図である図２の（ｈ）に示すように、有機複屈折膜２０１の片面に接着している光学的透明基板２０５を上部から吸引することにより剥離した。そして、有機複屈折膜２０１の表面を洗浄した後、フォトリソグラフィー、ドライエッチングによって有機複屈折膜２０１の表面に、１４４素子分の回折格子を形成した。
【００４２】
そして、光学的透明上部基板ウェハを配置した正面断面図である図２の（ｉ）に示すように、有機複屈折膜２０１上の端部にスペーサ（一辺５ｍｍ、厚み４０μｍの金属片）２１０を４箇所に設置し、エポキシ系紫外線硬化型接着剤２１１を中心付近から滴下し、光学的透明上部基板ウェハ２１２を、反射防止膜が施された面を上側にして配置した。そして、紫外線を照射している斜視図である図２の（ｊ）に示すように、光学的透明下部基板ウェハ２０８との平行を保ちつつ、光学的透明上部基板ウェハ２１２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２１２がこれ以上下降しなくなった時点で上部から紫外線を照射し、エポキシ系紫外線硬化型接着剤２１１を硬化させた。
【００４３】
このような製造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、上述した図７（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。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た。
【００４４】
このようにして図５に示した偏光分離素子１０を得た。作製した１４４個の偏光分離素子のうち、回折格子が形成されている素子を取り出し、回折効率、波面収差を測定したところ、１次回折光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、回折格子が形成されている素子の中で歩留りは９５％を越えた。図５の光学的透明下部基板１１と有機複屈折膜１３との間の接着層１２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。その後、図２の（ｋ）に示すように、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２１３とフォトダイオードなどの受光素子２１４がリード２１５を有する共通のステム２１６上にマウントされているレーザユニットのキャップ２１７の実装位置に水平に位置調整した。上述した図６及び図７に示すように偏光分離素子１０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１８を塗布し、紫外線を照射して固定した。図２の（ｋ）に示す光学調整された、λ／４板２１８、コリメートレンズ２１９、対物レンズ２２０、光ディスク２２１を用いて、図２の（ｋ）の光ピックアップ光学系を形成した。
【００４５】
このような第２の実施例における偏光分離素子の製造方法では、光学的異方性膜（有機複屈折膜２０１）を他の基板（光学的透明基板２０５）により補助的に平坦性を保たれた状態で光学的透明下部基板ウェハ２０８に貼り付けることにより、有機複屈折膜２０１の平坦性を改善し、回折格子を形成するフォトリソグラフィー、ドライエッチングの工程における歩留りを従来例と比較して向上させることができた。補助的に有機複屈折膜２０１の平坦性を保つ目的の光学的透明基板２０５は、光学的に透明であるため紫外線を透過して吸収は少ない。そのため、接着剤として使用が簡易な紫外線硬化型接着剤を使用することができる。複屈折膜シートを用意した場合には、図２の（ｂ）に示す工程により、複屈折膜と光学的透明下部基板ウェハの外形が合うように有機複屈折膜２０１を作製することが容易であり、生産の際にも簡易な工程となる。また、作製された偏光分離素子は、図１の接着層１２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。図５の有機複屈折膜１３の異常光線方向屈折率と接着層１４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１４の屈折率も同じ１．５８であるため、図５の接着層１２と接着層１４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。図５の接着層１２、接着層１４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、図５の有機複屈折膜１３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、作製されたホログラムレーザユニット、および光ピックアップは、本発明による製造方法により作製された偏光分離素子を用いており、小型であり、低コスト、高信頼性のものである。また、作製されたホログラムレーザユニット、および光ピックアップは、本発明による製造方法により作製された偏光分離素子を用いており、小型であり、低コスト、高信頼性のものである。
【００４６】
次に、本発明の第３の実施例に係る偏光分離素子の製造手順について、図３に従って説明する。同図の（ａ）において、有機複屈折膜３０１は、粘着剤３０２により、両面に軟らかい保護膜３０３が接着されている。粘着剤３０２は有機複屈折膜３０１と保護膜３０３を仮に接着するための使用であるため、５〜１０μｍ程度であり、非常に薄いものである。また、長方形状であり、一つの辺は、有機複屈折膜３０１の異常光線方向もしくは常光線方向を示す。図３の（ｂ）に示すように、有機複屈折膜シート３０４の異常光線方向を示す一端と合うように、石英基板などの光学的透明基板３０５を配置した。この光学的透明基板３０５は、直径９０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍであり、端部にはオリエンテーションフラット３０６が形成されている。この光学的透明基板３０５の外形と合うように、有機複屈折膜シート３０４を切削した。有機複屈折膜３０１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３０６が形成された形で作製された。その後、有機複屈折膜シート３０４から切り出された有機複屈折膜３０１の表面（保護膜３０３）に粘着剤３０２を塗布し、光学的透明基板３０５を外形が合うように貼り付けた。図３の（ｃ）は、光学的透明基板３０５が保護膜３０３を介して貼り付けられた有機複屈折膜３０１の断面図であり、図３の（ｄ）はその上面図である。有機複屈折膜３０１と光学的透明基板３０５は厚みが異なるものの、同形である。有機複屈折膜３０１の光学的透明基板３０５が貼られていない側の保護膜３０３を剥離し、有機複屈折膜３０１の表面を洗浄処理した。
【００４７】
次に、スピンテーブル３０８上に光学的透明下部基板ウェハ３０７を配置し、真空吸着を行った様子を示す図である図３の（ｅ）に示すように、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３０６が形成されている、ＢＫ７ガラス基板などの光学的透明下部基板ウェハ３０７をスピンナーのスピンテーブル３０８上に、光学的透明下部基板ウェハ３０７の中心とスピンテーブル３０８の中心が一致するように配置し、真空吸着を行った。光学的透明下部基板ウェハ３０７には片面に反射防止膜が施されているが、設置の際には反射防止膜が施された面を下側にした。そして、光学的透明下部基板ウェハ３０７上に接着剤としてアクリル系紫外線硬化型接着剤３０９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接着剤３０９を一定膜厚に調整した。そして、光学的透明下部基板ウェハ３０７上にアクリル系紫外線硬化型接着剤３０９を一定膜厚に塗布し、その上に有機複屈折膜３０１を配置しようとしている様子を示す図である図３の（ｆ）に示すように、アクリル系紫外線硬化型接着剤３０９が塗布された光学的透明下部基板ウェハ３０７上に、図３の（ｃ）に示す基板を光学的に透明な基板ホルダ（石英製ホルダ、図示せず）によって固定し、表面洗浄した有機複屈折膜３０１の面を下側に、面の中心が最初に接着するように配置した。
【００４８】
そして、接着剤の上に有機複屈折膜３０１を設置して基板ホルダより圧力を加えている斜視図である図３の（ｇ）に示すように、有機複屈折膜３０１を、保護膜３０３を剥離した面を下側に、光学的透明下部基板ウェハ３０７のオリエンテーションフラット３０６と有機複屈折膜３０１のオリエンテーションフラット３０６の方向が一致するように配置して貼り付け、光学的透明基板３０５に鉛直方向から面内一定の圧力を加えた。有機複屈折膜３０１には光学的透明基板３０５を通して圧力がかかる。
【００４９】
次に、有機複屈折膜３０１を光学的透明下部基板ウェハ３０７の上に設置して紫外線を照射させることにより光学的透明基板３０５を通してエポキシ系紫外線硬化型接着剤３０９を硬化させている斜視図である図３の（ｈ）に示すように、高圧水銀灯によって石英製ホルダを通して数分間紫外線を照射し、アクリル系紫外線硬化型接着剤３０９を硬化させた。光学的透明下部基板ウェハ３０７の端部に付着したアクリル系紫外線硬化型接着剤７９はイソプロピルアルコールを用いて除去した。そして、有機複屈折膜３０１から光学的透明基板３０５を取り外した斜視図である図３の（ｉ）に示すように、有機複屈折膜３０１の片面に接着している光学的透明基板３０５を上部から吸引することにより剥離した。そして、有機複屈折膜３０１の表面を洗浄した後、フォトリソグラフィー、ドライエッチングによって有機複屈折膜３０１の表面に、１４４素子分の回折格子を形成した。
【００５０】
そして、光学的透明上部基板ウェハ３１０を配置した正面断面図である図３の（ｊ）に示すように、有機複屈折膜３０１上の端部にスペーサ（一辺５ｍｍ、厚み４０μｍの金属片）３１１を４箇所に設置し、アクリル系紫外線硬化型接着剤３１２を中心付近から滴下し、光学的透明上部基板ウェハ３１０を、反射防止膜が施された面を上側にして配置した。そして、紫外線を照射している斜視図である図３の（ｋ）に示すように、光学的透明下部基板ウェハ３０７との平行を保ちつつ、光学的透明上部基板ウェハ３１０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３１０がこれ以上下降しなくなった時点で上部から紫外線を照射し、アクリル系紫外線硬化型接着剤３１２を硬化させた。
【００５１】
このような製造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、上述した図７（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。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た。
【００５２】
このようにして図５に示した偏光分離素子１０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９５％を越えた。図５の光学的透明下部基板１１と有機複屈折膜１３との間の接着層１２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。その後、上述したように、図２の（ｋ）に示すような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２１３とフォトダイオードなどの受光素子２１４がリード２１５を有する共通のステム２１６上にマウントされているレーザユニットのキャップ２１７の実装位置に水平に位置調整した。また、上述した図６及び図７に示すように、偏光分離素子１０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１８を塗布し、紫外線を照射して固定した。光学調整された、λ／４板２１８、コリメートレンズ２１９、対物レンズ２２０、光ディスク２２１を用いて、上述した図２の（ｋ）の光ピックアップ光学系を形成した。
【００５３】
このように第３の実施例における偏光分離素子の製造方法では、光学的異方性膜（有機複屈折膜３０１）を他の基板（光学的透明基板３０５）により補助的に平坦性を保たれた状態で光学的透明下部基板ウェハ３０７に貼り付けることにより、有機複屈折膜３０１の平坦性を改善し、回折格子を形成するフォトリソグラフィー、ドライエッチングの工程における歩留りを従来例と比較して向上させることができた。石英基板などの光学的透明基板３０５を通して有機複屈折膜３０１に圧力を加えた後に、紫外線を照射して接着剤３０９を硬化させているため、接着層の平坦性は向上する。補助的に有機複屈折膜３０１の平坦性を保つ目的の光学的透明基板３０５は、光学的に透明であるため紫外線を透過し、吸収は少ない。そのため、接着剤として使用が簡易な紫外線硬化型接着剤を使用することができる。複屈折膜シートを用意した場合には、図３の（ｂ）に示す工程より、複屈折膜と光学的透明下部基板ウェハの外形が合うように有機複屈折膜３０１を作製することが容易であり、生産の際にも簡易な工程となる。また、作製された偏光分離素子は接着層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。図５の有機複屈折膜１３の異常光線方向屈折率と接着層１４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１２の屈折率も同じ１．５８であるため、図５の接着層１２と接着層１４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。図５の接着層１２、接着層１４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、図５の有機複屈折膜１３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、作製されたホログラムレーザユニット、および光ピックアップは、本発明による製造方法により作製された偏光分離素子を用いており、小型であり、低コスト、高信頼性のものである。
【００５４】
次に、本発明の第４の実施例に係る偏光分離素子の製造手順について、図４に従って説明する。同図の（ａ）において、有機複屈折膜４０１の一方の面には、軟らかい保護膜４０２が、他方の面には石英基板などの光学的透明基板４０３が接着力の弱い粘着剤４０４によりそれぞれ取り付けられている。この粘着剤４０４は、有機複屈折膜４０１と保護膜４０２、及び有機複屈折膜４０１と光学的透明基板４０３を仮に接着するための使用であるため、５〜１０μｍ程度であり、非常に薄いものである。また、上面図である図４の（ｂ）に示すように、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４０５が形成されている。先ず、一面の軟らかい保護膜４０２を剥離し、保護膜４０２が剥離された有機複屈折膜４０１の表面を洗浄処理する。光学的透明基板４０３は、直径９０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍであり、端部にはオリエンテーションフラット４０５が形成されている。有機複屈折膜４０１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４０５が形成されている。有機複屈折膜４０１と光学的透明基板４０３は、各々厚みが異なるものの、同形である。
【００５５】
また、図４の（ｃ）は、スピンテーブル４０７上に光学的透明下部基板ウェハ４０６を配置して真空吸着を行った様子を示す斜視図である。同図において、ＢＫ７ガラス基板などの光学的透明下部基板ウェハ４０６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４０５が形成されている。このような光学的透明下部基板ウェハ４０６をスピンナーのスピンテーブル４０７上に、光学的透明下部基板ウェハ４０６の中心とスピンテーブル４０７の中心が一致するように配置し、真空吸着を行った。光学的透明下部基板ウェハ４０６には、片面に反射防止膜が施されているが、設置の際には反射防止膜が施された面を下側にした。
【００５６】
次に、光学的透明下部基板ウェハ４０６上に接着剤としてエポキシ系紫外線硬化型接着剤４０８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接着剤４０８を一定膜厚に調整した。その後、基板中心に数滴ほどのエポキシ系紫外線硬化型接着剤４０８を滴下した。そして、光学的透明下部基板ウェハ４０６上にエポキシ系紫外線硬化型接着剤４０８を塗布し、その上に、有機複屈折膜４０１を配置しようとしている様子を示す図４の（ｄ）に示すように、エポキシ系紫外線硬化型接着剤４０８が塗布された光学的透明下部基板ウェハ４０６上に、図４の（ａ）に示すような基板４００を、表面洗浄した有機複屈折膜４０１の面を下側に、面の中心が最初に接着するように配置した。そして、有機複屈折膜４０１を、保護膜４０２を剥離した面を下側に、光学的透明下部基板ウェハ４０６のオリエンテーションフラット４０５と有機複屈折膜４０１のオリエンテーションフラット４０５の方向が一致するように配置して貼り付け、スピンテーブル４０７を再度回転させた。光学的透明下部基板ウェハ４０６のオリエンテーションフラット４０５と有機複屈折膜４０１のオリエンテーションフラット４０５の方向がずれた場合や、光学的透明下部基板ウェハ４０６の回転中心と有機複屈折膜４０１の回転中心がずれた場合にはこれらが一致するように、細針を用いて有機複屈折膜４０１を移動させた。
【００５７】
そして、接着剤の上に有機複屈折膜４０１を設置して基板ホルダより圧力を加えている斜視図である図４の（ｅ）に示すように、有機複屈折膜４０１を、保護膜４０２を剥離した面を下側に、光学的透明下部基板ウェハ４０６のオリエンテーションフラット４０５と有機複屈折膜４０１のオリエンテーションフラット４０５の方向が一致するように配置して貼り付け、光学的透明基板４０３に鉛直方向から面内一定の圧力を加えた。有機複屈折膜４０１には光学的透明基板４０３を通して圧力がかかる。
【００５８】
次に、有機複屈折膜４０１を光学的透明下部基板ウェハ４０６の上に設置し、紫外線を照射させることにより光学的透明基板４０３を通してエポキシ系紫外線硬化型接着剤４０８を硬化させている斜視図である図４の（ｆ）に示すように、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接着剤４０８を硬化させた。その後、光学的透明下部基板ウェハ４０６の端部に付着したエポキシ系紫外線硬化型接着剤４０８はアセトンを用いて除去した。
【００５９】
そして、有機複屈折膜４０１から光学的透明基板４０３を取り外した斜視図である図４の（ｇ）に示すように、有機複屈折膜４０１の片面に接着している光学的透明基板４０３を上部から吸引することにより剥離した。その後、有機複屈折膜４０１の表面を洗浄した後、フォトリソグラフィー、ドライエッチングによって有機複屈折膜４０１の表面に、１４４素子分の回折格子を形成した。
【００６０】
次に、光学的透明上部基板ウェハを配置した正面断面図である図４の（ｈ）に示すように、有機複屈折膜４０１上の端部にスペーサ（一辺５ｍｍ、厚み４０μｍの金属片）４０９を４箇所に設置し、エポキシ系紫外線硬化型接着剤４１０を中心付近から滴下し、光学的透明上部基板ウェハ４１１を、反射防止膜が施された面を上側にして配置した。そして、光学的透明下部基板ウェハ４０６との平行を保ちつつ、光学的透明上部基板ウェハ４１１を一定圧力で上部から押し続ける。その後、紫外線を照射している斜視図である図４の（ｉ）に示すように、光学的透明上部基板ウェハ４１１がこれ以上下降しなくなった時点で上部から紫外線を照射し、エポキシ系紫外線硬化型接着剤４１０を硬化させた。
【００６１】
このような製造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、上述した図７（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。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た。
【００６２】
このようにして図５に示した偏光分離素子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９５％を越えた。図５の光学的透明下部基板１１と有機複屈折膜１３の間の接着層１２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。
【００６３】
このような第４の実施例に係る偏光分離素子の製造方法では、光学的異方性膜（有機複屈折膜４０１）を他の基板（光学的透明基板４０３）により補助的に平坦性を保たれた状態で光学的透明下部基板ウェハ４０６に貼り付けることにより、有機複屈折膜４０１の平坦性を改善し、回折格子を形成するフォトリソグラフィー、ドライエッチングの工程における歩留りを従来例と比較して向上させることができた。光学的透明基板４０３を通して有機複屈折膜４０１に圧力を加えた後に、紫外線を照射して接着剤４０８を硬化させているため、接着層４０８の平坦性は向上する。補助的に有機複屈折膜４０１の平坦性を保つ目的の光学的透明基板４０３は、光学的に透明であるため紫外線を透過し、吸収は少ない。そのため、接着剤４０８として使用が簡易な紫外線硬化型接着剤を使用することができる。図４の（ｄ）に示す工程では、基板中央部に数滴ほどのエポキシ系紫外線硬化型接着剤４０８を滴下することにより、有機複屈折膜接着の際に接着層に気泡が生じることを防止する。接着剤４０８は、基板中央部で有機複屈折膜４０１と接触することによって同心円状に広がり、有機複屈折膜４０１と光学的透明下部基板ウェハ４０６との間の大気を押し出す。また、作製された偏光分離素子は図５の接着層１２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。図５の有機複屈折膜１３の異常光線方向屈折率と接着層１４の屈折率は１．５８で、ほぼ同じ値であり、回折効率も高い。更に、図５の接着層１２の屈折率も同じ１．５８であるため、図５の接着層１２と接着層１４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。図５の接着層１２、接着層１４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、図５の有機複屈折膜１３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】
以上、本発明を説明するために各実施例を示してきたが、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。例えば、基板により補助的に平坦性を保たれた有機複屈折膜の表面に紫外線硬化型接着剤を塗布し、その上から光学的透明下部基板ウェハを貼り付け、光学的透明下部基板ウェハを通して紫外線を照射し、紫外線硬化型接着剤を硬化させてもよい。光学的異方性膜（有機複屈折膜）を偏光分離素子の例として図５のような構造を挙げたが、λ／４板を接着層１２、有機複屈折膜１３との間に含む構造の素子としてもよい。有機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。有機複屈折膜貼りつけ時に光学的透明下部基板ウェハ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。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。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、光学的透明基板ウェハ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製造工程を有する、本発明の偏光分離素子の製造方法によれば、光学的異方性膜を他の基板により補助的に平坦性を保たれた状態で光学的透明基板ウェハに貼り付ける。よって、光学的透明基板ウェハに光学的異方性膜を平坦性が向上し、複屈折膜上に回折格子を形成する工程であるフォトリソグラフィー、ドライエッチングにおいて歩留りを向上できる。
【００６６】
また、補助的に光学的異方性膜の平坦性を保つ基板は光学的に透明であることにより、光学的異方性膜と光学的透明基板ウェハを接着する接着剤として紫外線硬化型接着剤を用いた際に、補助的に光学的異方性膜の平坦性を保つ基板を通して紫外線を照射し、接着剤を硬化させ、工程を簡易にできる。
【００６７】
更に、光学的異方性膜は、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への位置決めを示すオリエンテーションフラットを有する。よって、光学的異方性膜を光学的透明基板ウェハに貼り付ける工程を簡易にできる。
【００６８】
また、光学的異方性膜の形状は、補助的に光学的異方性膜の平坦性を保つ基板の外形とほぼ同形、もしくは相似形であることにより、光学的異方性膜を光学的透明基板ウェハに貼りつける工程を簡易できる。
【００６９】
更に、光学的透明基板ウェハにほぼ一定の膜厚の接着層により光学的異方性膜が貼り付けられることにより、作製される偏光分離素子の信頼性を向上させ、歩留りを向上させることができる。
【００７０】
また、光学的透明基板ウェハに貼り付けられる光学的異方性膜は、スピンテーブルにより当該光学的異方性膜を回転させて接着剤の膜厚を調整されて貼り付けられる。歩留り良く偏光分離素子を製造することができると共に偏光分離素子の信頼性を高めることができる。
【００７１】
更に、光学的異方性膜が貼り付けられた光学的透明基板ウェハは、光学的透明基板ウェハ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。よって、歩留り良く偏光分離素子を製造することができると共に偏光分離素子の信頼性を高めることができる。
【００７２】
また、光学的異方性膜が貼り付けられた光学的透明基板ウェハは、光学的透明基板ウェハ上に塗布した接着剤を一定膜厚にし、その後、基板の中央部に接着剤を塗布し、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。よって、接着層に気泡が生じることなく、接着層の膜厚を一定にできる。
【００７３】
更に、光学的異方性膜が貼り付けられた光学的透明基板ウェハは、光学的透明基板ウェハ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、光学的異方性膜に鉛直方向から圧力を加え、接着層を一定膜厚にする。よって、接着層の膜厚を一定にすることができる。
【００７４】
また、光学的異方性膜が貼り付けられた光学的透明基板ウェハは、光学的透明基板ウェハ上に塗布した接着剤を一定膜厚にし、その後、基板の中央部に接着剤を塗布し、その上に光学的異方性膜を設置した後に、光学的異方性膜に鉛直方向から圧力を加え、接着層を一定膜厚にする。よって、接着層に気泡が生じることなく、接着層の膜厚を一定にできる。
【００７５】
更に、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により、光学的異方性膜のキズの発生や異物の付着を低減できる。
【００７６】
また、光学的異方性膜として有機複屈折膜を用いたことにより、高分子からなる有機複屈折膜を用いた際、偏光分離素子の製造が容易であり、材料コストも低くすることができる。
【００７７】
更に、接着層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により、タクトを上昇でき、偏光分離素子の信頼性を向上できる。
【００７８】
また、別の発明としての偏光分離素子は、上記記載の偏光分離素子の製造方法により製造されたことに特徴がある。よって、信頼性の高い偏光分離素子を提供できる。
【００７９】
更に、上記記載の偏光分離素子の製造方法により製造された偏光分離素子は、光学的透明下部基板、下部接着層、光学的異方性膜、上部接着層、光学的透明上部基板を含み、光学的透明下部基板又は光学的透明上部基板の一方が光学的透明基板であることにより、複屈折膜に形成された回折格子を光学的透明上部基板が保護することで偏光分離素子の信頼性を向上できる。
【００８０】
また、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により、偏光分離素子の透過率が向上した偏光分離素子を提供できる。
【００８１】
更に、別の発明としてのホログラムレーザユニットは、上記記載の偏光分離素子を半導体レーザと受光素子を有するレーザユニットに一体化して用いて作製することに特徴がある。よって、ホログラムレーザユニットとしての信頼性を向上でき、高性能なホログラムレーザユニットを低コストで提供できる。
【００８２】
また、別の発明としての光ピックアップ装置は、上記記載のホログラムレーザユニットを用い、光情報記録媒体に対して情報の記録、再生又は消去を行うことに特徴がある。よって、信頼性が向上し、高性能な光ピックアップ装置を低コストで提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る偏光分離素子の製造工程を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係る偏光分離素子の製造工程を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施例に係る偏光分離素子の製造工程を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施例に係る偏光分離素子の製造工程を示す図である。
【図５】偏光分離素子の構成を示す断面図である。
【図６】偏光分離素子をキャップ上に接着剤を用いて実装した例を示す斜視図である。
【図７】ホログラムレーザユニットの概略構成を示す断面図である。
【図８】ウェハからなる複数の偏光分離素子の切削を真上から見た模式図である。
【図９】基板などの板状物質２枚を貼り合わせ方法による情報記録媒体の分解斜視図である。
【図１０】基板などの板状物質２枚を貼り合わせ方法による情報記録媒体の製造工程を示す斜視図である。
【図１１】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の分解斜視図である。
【図１２】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の製造工程を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００；偏光分離素子、１０１；有機複屈折膜、
１０２；保護膜、１０３；光学的透明基板、１０４；粘着剤、
１０５；オリエンテーションフラット、
１０６；光学的透明下部基板ウェハ、１０７；スピンテーブル、
１０８，１１０；エポキシ系紫外線硬化型接着剤、
１０９；スペーサ、１１１；光学的透明上部基板ウェハ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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