(57)【要約】【課題】肉眼で容易にホログラム素子の種類を識別でき、多品種のホログラム素子を低コストで製造する。【解決手段】基板１の一方表面に設けられた回折パターンであるホログラムパタ−ン３よりも外周部に素子識別用の着色部材４が設けられている。この着色部材４の色のみによって、肉眼でホログラム素子１０の種類を識別可能であって、従来のように種類識別マークを顕微鏡で拡大する必用はない。着色部材４は、ホログラムパタ−ン３よりも外周部のカティングマーク５の溝部に設けられているため、ダイシング工程において着色部材が盛り上がることなく、良好な状態で素子を分割することができる。この溝部は、ホログラムパタ−ン３を形成するフォトリソグラフィー工程およびエッチング工程において形成することができる。【選択図】    図１
2004347724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の少なくとも一方表面に、光を回折させる回折パターンと、該回折パターンよりも外周部側に配設された素子識別用の着色部材とを有するホログラム素子。
【請求項２】
前記回折パターンは、前記基板表面に設けられた樹脂層に形成されている請求項１に記載のホログラム素子。
【請求項３】
前記回折パターンよりも外周部に溝部が設けられ、該溝部に前記着色部材が配設されている請求項１または２に記載のホログラム素子。
【請求項４】
基板の少なくとも一方表面に、感光性材料を塗布して露光することにより回折パターン用マスク部を形成すると共に、該回折パターン用マスク部よりも外周部に溝部用マスク部を形成するフォトリソグラフィー工程と、
該マスクを用いて該基板表面をエッチングすることにより該基板表面に回折パターンおよび溝部を形成するエッチング工程と、
該溝部に素子識別用の着色部材を設ける工程とを含むホログラム素子の製造方法。
【請求項５】
光を回折させる回折パターンが形成されると共に、該回折パターンよりも外側に溝部が形成された原盤と基板との間に樹脂を挟み込んで加圧・成型し、該原盤の回折パターンおよび溝部が転写された樹脂層を該基板表面側に配設するパターン転写工程と、
該溝部に素子識別用の着色部材を設ける工程とを含むホログラム素子の製造方法。
【請求項６】
前記原盤となる部材表面に、感光性材料を塗布して露光することにより、回折パターン用マスク部を形成すると共に該回折パターン用マスク部よりも外周部側に溝部用マスク部を形成するフォトリソグラフィー工程と、
該マスク部を用いて該原盤となる部材表面をエッチングすることにより該部材表面に回折パターンおよび溝部を形成するエッチング工程とにより該原盤を製造する請求項５に記載のホログラム素子の製造方法。
【請求項７】
前記着色部材を設ける工程は、前記溝部内に着色樹脂を付着させる工程である請求項４または５に記載のホログラム素子の製造方法。
【請求項８】
前記着色樹脂は、熱硬化型着色樹脂または紫外線硬化型着色樹脂である請求項７に記載のホログラム素子の製造方法。
【請求項９】
前記着色樹脂は、その粘度が６３×１０−６ｍ２／ｓｅｃ以上６０４×１０−６ｍ２／ｓｅｃ以下の樹脂を用いる請求項７に記載のホログラム素子の製造方法。
【請求項１０】
前記着色部材を設ける工程は、前記溝部内に着色フィルムを付着または転写させる工程である請求項４または５に記載のホログラム素子の製造方法。
【請求項１１】
複数のホログラム素子が形成された基板を各素子部分毎に分断するダイシング工程を更に含む請求項４〜１０の何れかに記載のホログラム素子の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜３の何れかに記載のホログラム素子が半導体レーザユニットに用いられたホログラムレーザユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）などに対して情報書き込みおよび読み出しを可能する光ディスク用ピックアップ部品として用いられるホログラム素子およびその製造方法、そのホログラム素子を備えたホログラムレーザユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスク用ピックアップ部品として用いられるホログラム素子は、通常、数ｍｍ角程度の大きさである。このため、大量かつ安価にホログラム素子を製造することを目的として、大型の光透過性基板上に一括して複数個のホログラム素子を形成した後に、その基板を各素子部分毎に分断して多数のホログラム素子を作製することが行われている。
【０００３】
このホログラム素子には、極めて微細な回折パターンが精密に形成されている。この回折パターンを形成する方法としては、例えば図８に示すような半導体装置の製造方法を利用する方法、図９および図１０に示すようなフォトポリマー法（Ｐｈｏｔｏ  Ｐｏｌｙｍｅｒ；以下、２Ｐ法という）と称される成形方法を利用する方法など、種々の方法が用いられている。
【０００４】
まず、図８を用いて半導体装置の製造方法を利用するホログラム素子の製造方法について説明する。
【０００５】
図８（ａ）に示す洗浄工程において、ガラス基板５１を洗浄し、図８（ｂ）に示すレジスト塗布工程において、洗浄されたガラス基板５１の一方の表面上にレジストなどの感光性材料からなる感光性材料膜５２をスピンコ−ト法などによって塗布する。
【０００６】
図８（ｃ）に示す露光・現像（フォトリソグラフィー）工程では、感光性材料膜５２に所定の微細なパターンを潜像として形成させるため、フォトマスク（図示せず）を感光性材料膜５２上に設けられ、フォトマスクの背面側から紫外線光などを照射することによって感光部材を感光させる。現像液を塗布することにより、感光性材料膜５２に所定の微細なパターン（回折パターン）５２ａを形成する。
【０００７】
さらに、図８（ｄ）に示すエッチング工程では、ＣＦ４やＣＨＦ３などのガス雰囲気中で、ドライエッチングの一種である反応性イオンエッチング法（以下、ＲＩＥ法という）により、感光性材料からなる微細なパターン５２ａをマスクとしてガラス基板５１をエッチングすることによって、ガラス基板５１の一表面上に微細なパターン５１ａを形成する。
【０００８】
このとき、感光性材料からなる微細なパターン５２ａも同時にエッチングされるが、ガラス基板５１の加工レ−トと感光性材料膜５２の加工レ−トとの関係を予め把握しておき、ガラス基板５１に所定の深さのパターンが形成された後でも感光性材料膜５２からなる微細なパターン５２ａがガラス基板５１上に残留するように、感光性材料膜５２の塗布厚さを設定する。
【０００９】
さらに、図８（ｅ）に示す感光性材料除去工程では、ガラス基板５１上に残留している感光性材料のパターン５２ａを、溶剤によって除去するかまたは酸素ガス雰囲気中で灰化除去する。
【００１０】
このようにして、ガラス基板５１の表面に形成された複数個のホログラム素子を、図８（ｆ）に示すように、最終的に必要とされる形状に分割（ダイシング）することによって、光ディスク用光ピックアップ部品などとして用いられるホログラム素子Ｈ１を複数作製する。
【００１１】
このようにして作製されたガラスホログラム素子Ｈ１は、ガラス部材であるという材質上の利点から、特に、耐環境性への要求が厳しい車載用途などに広く用いられている。
【００１２】
このようなフォトリソグラフィー工程やエッチング工程などを含む半導体装置の製造方法を利用した方法によって、基板の両面に回折パターンを形成しようとする場合には、図８（ｅ）に示す感光材料除去工程の後で、反対側の基板表面にも感光材料を塗布し、同様の露光・現像工程、エッチング工程、感光性材料除去工程を経て、反対側に所定の微細な回折パターン５１ａを形成することによって、ガラス基板５１の両面に微細な回折パターン５１ａが設けられたホログラム素子を作製することができる。
【００１３】
図８に示すホログラム素子の製造方法においては、反応性イオンエッチング工程に長時間を要するため、製造効率を向上させることが容易ではないこと、および、ガラス基板５１の両面に同時に回折パターンを形成することができないため、ホログラム素子の製造時間が長時間必要であることという問題があった。
【００１４】
そこで、ガラス基板５１の両面に効率良く回折パターンを形成することができる安価な製造方法の一つとして、図９および図１０に示す２Ｐ法を利用したプラスティックホログラム素子の製造方法が挙げられる。
【００１５】
以下に、図９および図１０を用いて２Ｐ法を利用したホログラム素子の製造方法の一例について説明する。
【００１６】
まず、図９（ａ）に示すように、予め微細なパターン６１ａが作製された原盤（以下、スタンパーという）６１上に紫外線硬化型液状樹脂６２ａを塗布し、この紫外線硬化型液状樹脂６２を介してスタンパー６１上に光透過性基板６３を配置する。
【００１７】
次に、図９（ｂ）に示すように、光透過性基板６３とスタンパー６１との間の空間に、紫外線硬化型樹脂６２を、必要であれば加圧しながら充分広げる。紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂６２を硬化させ、図９（ｃ）に示すように、光透過性基板６３とスタンパー６１とを剥離する。
【００１８】
紫外硬化型液状樹脂６２として、硬化後の光透過性基板６３との接着性がスタンパー６１との接着性よりも優れているような材料を選択するか、または、光透過性基板６３との接着性を前処理によって予め向上させておくことによって、光透過性基板６３上に、スタンパー６１の微細パターン６１ａが転写された微細なパターン６２ａを有する樹脂層６２ｂを形成させる。
【００１９】
その後、光透過性基板６３の両面に反射防止膜を蒸着し、必要な形状に分断することによって、複数のプラスティックホログラム素子が完成する。
【００２０】
このような２Ｐ法を利用したホログラム素子の製造方法によって、光透過性基板６３の両面に同時に転写パターンを形成することもできる。
【００２１】
この場合には、まず、図１０（ａ）に示すように、光透過性基板７３を、上下のスタンパー７１および７５の間に紫外線硬化型樹脂７２および７４を介して挟み込んで加圧する。
【００２２】
次に、図１０（ｂ）に示すように、紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂７２および７２を硬化させた後に、スタンパー７１および７５を剥離する。
【００２３】
これによって、図１０（ｃ）に示すように、光透過性基板７３の両面に、スタンパー７１および７５の微細パターン７１ａおよび７５ａが転写された微細なパターン７２ａおよび７４ａを有する樹脂層７２ｂおよび７４ｂがそれぞれ形成される。
【００２４】
その後、光透過性基板７３の両面に反射防止膜を蒸着し、必要な形状に分断することによって、多数のホログラム素子が完成する。
【００２５】
この２Ｐ法を利用したホログラム素子の製造方法によれば、光透過性基板７３、スタンパー６１および６５として、共に光透過性のものを用いることによって、光透過性基板７３の両面に互いに位置決めされた微細な回折パターンを同時に形成することができるため、ホログラム素子の製造効率を向上させることができると共に、一つのホログラム素子の一方面に例えばトラッキングビ−ム生成機能を、他方の面に光分岐・誤差信号生成機能を持たせて高集積化を図ることもできるという利点を有する。
【００２６】
上記２Ｐ法を利用したホログラム素子の製造方法において、歩留の向上および製造コストの低減を図るために、良好で微細な回折パターンを有するスタンパーを作製する必要がある。
【００２７】
この微細なスタンパーは、例えば図１１に示すような手順で製造することができる。
【００２８】
まず、図１１（ａ）に示す洗浄工程において石英基板８１を洗浄した後に、図１１（ｂ）に示すように、石英基板８１の表面上にレジストなどの感光性材料からなる感光性材料膜８２を塗布する。
【００２９】
次に、図１１（ｃ）に示すフォトリソグラフィー工程において、微細な回折パターンが設けられたフォトマスク（図示せず）を石英基板８１上にアライメントして密着させて設けた後に、それを露光し、感光された感光性材料膜８２を現像して除去することによって、感光性材料からなる微細な回折パターン８２ａを形成する。
【００３０】
さらに、図１１（ｄ）に示すエッチング工程において、ＲＩＥ法により感光材料からなる微細な回折パターン８２ａをマスクとして、石英基板８１の表面上を所定の深さにエッチングする。残った微細な回折パターン８２ａを酸素ガスによる灰化またはレジストリムーバーによって除去し、仕上げの洗浄を行うことによって、図１１（ｅ）に示すように、石英基板８１の表面上に良好で微細な回折パターン８１ａが形成されたスタンパー（原盤）が作製される。
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のガラスホログラム素子およびプラスティックホログラム素子の製造方法により、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ、ＤＶＤなどの多機種の記録媒体に対して、または、ユーザからの要求に対応するレーザユニットの仕様に基づいて、様々な種類のホログラム素子が製造されるため、これらのホログラム素子の種類を識別する必要がある。
【００３２】
従来は、ホログラム素子の表面上に識別マークを刻むことによってホログラム素子の種類が識別されていたが、数ｍｍ角の大きさのホログラム素子の一部分に刻まれた微小な識別マークは、肉眼で容易に識別することができず、顕微鏡などでホログラム素子の表面画像を拡大して初めてその識別マークを識別することができるものであった。
【００３３】
しかも、ホログラム素子が用いられる機種によっては、ユーザによる仕様変更に伴い、同一識別マークであっても異なる機種に用いられる場合も多々あった。
【００３４】
上記識別マークをホログラム素子の表面上に形成するためには、フォトリソグラフィー工程において使用されるマスクに所定の形状が刻印されたものを用いることができるが、回折パターンが同一で、その深さのみを変えることによって光学仕様を変更するような場合も多々ある。このような場合には、識別マークによってホログラム素子を識別しようとすると、それぞれ識別マークを異ならせたフォトマスクを作製する必要があり、多大なコストアップを招いていた。
【００３５】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、肉眼で容易にホログラム素子の種類を識別できて、異なる種類のホログラム素子が混入されるといった品質上のトラブルをも回避できると共に多品種を低コストで製造できるホログラム素子およびその製造方法、そのホログラム素子を備えたホログラムレーザユニットを提供することを目的とする。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
本発明のホログラム素子は、基板の少なくとも一方表面に、光を回折させる回折パターンと、該回折パターンよりも外周部側に配設された素子識別用の着色部材とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３７】
また、好ましくは、本発明のホログラム素子における回折パターンは、前記基板表面に設けられた樹脂層に形成されている。
【００３８】
さらに、好ましくは、本発明のホログラム素子において、回折パターンよりも外周部に溝部が設けられ、該溝部に前記着色部材が配設されている。
【００３９】
本発明のホログラム素子の製造方法は、基板の少なくとも一方表面に、感光性材料を塗布して露光することにより回折パターン用マスク部を形成すると共に、該回折パターン用マスク部よりも外周部に溝部用マスク部を形成するフォトリソグラフィー工程と、該マスク部を用いて該基板表面をエッチングすることにより該基板表面に回折パターンおよび溝部を形成するエッチング工程と、該溝部に素子識別用の着色部材を設ける工程とを含み、そのことにより上記目的が達成される。
【００４０】
また、本発明のホログラム素子の製造方法は、光を回折させる回折パターンが形成されると共に、該回折パターンよりも外側に溝部が形成された原盤と基板との間に樹脂（例えば紫外線硬化型樹脂）を挟み込んで加圧・成型し、該原盤の回折パターンおよび溝部が転写された樹脂層（例えば紫外線硬化型樹脂層）を該基板表面側に配設するパターン転写工程と、該溝部に素子識別用の着色部材を設ける工程とを含み、そのことにより上記目的が達成される。
【００４１】
また、好ましくは、本発明のホログラム素子の製造方法において、原盤となる部材表面に、感光性材料を塗布して露光することにより、回折パターン用マスク部を形成すると共に該回折パターン用マスク部よりも外周部側に溝部用マスク部を形成するフォトリソグラフィー工程と、該マスク部を用いて該原盤となる部材表面をエッチングすることにより該部材表面に回折パターンおよび溝部を形成するエッチング工程とにより該原盤を製造する。
【００４２】
さらに、好ましくは、本発明のホログラム素子の製造方法において、着色部材を設ける工程は、前記溝部内に着色樹脂を付着させる工程である。
【００４３】
さらに、好ましくは、本発明のホログラム素子の製造方法における着色樹脂は、熱硬化型着色樹脂または紫外線硬化型着色樹脂である。
【００４４】
さらに、好ましくは、本発明のホログラム素子の製造方法における着色樹脂は、その粘度が６３×１０−６ｍ２／ｓｅｃ以上６０４×１０−６ｍ２／ｓｅｃ以下の樹脂を用いる。
【００４５】
さらに、好ましくは、本発明のホログラム素子の製造方法において、着色部材を設ける工程は、前記溝部内に着色フィルムを付着または転写させる工程である。
【００４６】
さらに、好ましくは、本発明のホログラム素子の製造方法において、複数のホログラム素子が形成された基板を各素子部分毎に分断するダイシング工程を更に含む。
【００４７】
本発明のホログラムレーザーユニットは、上記本発明のホログラム素子が半導体レーザーユニットに搭載されており、そのことにより上記目的が達成される。
【００４８】
上記構成により、以下に、本発明の作用について説明する。
【００４９】
本発明においては、ホログラム素子に素子識別用の着色部材が設けられている。この着色部材は、識別マークを設けた従来のホログラム素子のように顕微鏡で拡大することなく、その色のみによって肉眼でホログラム素子の種類を容易に識別可能である。着色部材は、回折パターンに重ならないように、その外周部側に設けられている。
【００５０】
回折パターンは、基板の一方の表面に設けられた構成であっても、両面に設けられた構成であってもよい。回折パターンを基板の両面に形成する場合には、２Ｐ法を用いることによって、両面に設けられた樹脂層に同時に回折パターンを形成することができる。
【００５１】
回折パターンよりも外周部に溝部を形成し、この溝部内に着色部材を設けることによって、ダイシング工程において着色部材が盛り上がることなく、良好な状態でホログラム素子を分割することができる。
【００５２】
例えばガラスホログラム素子の製造において、半導体装置の製造方法を利用する場合には、フォトリソグラフィー工程およびエッチング工程により基板表面に回折パターンを形成する際に、溝部を予め形成しておくことによって、生産性を向上させることができる。また、例えばプラスティックホログラム素子の製造において、２Ｐ法を利用する場合には、フォトリソグラフィー工程およびエッチング工程によりスタンパーに回折パターンを形成する際に、溝部を予め形成しておくことによって、生産性を向上させることができる。
【００５３】
さらに、着色部材の材料として着色樹脂を用いて、溝部に付着させることによって、着色部材を所定の位置に確実に配置することができる。例えばガラスホログラム素子を製造する場合には、着色樹脂として熱硬化型樹脂を用いて、ディスペンサーなどで塗布して硬化させることにより、溝部に付着させることができる。また、プラスティックホログラム素子を製造する場合には、着色樹脂として紫外線硬化型着色樹脂を用いて、ディスペンサーなどで塗布して硬化させることにより、溝部に付着させることができる。さらに、着色フィルムを紫外線硬化型樹脂もしくは瞬間接着剤によって溝部に付着させたり、着色フィルムを加圧・加熱して溝部に転写させることもできる。
【００５４】
着色樹脂は、希釈剤等を用いて、または加熱することによって、その粘度を６３×１０−６ｍ２／ｓｅｃ以上６０４×１０−６ｍ２／ｓｅｃ以下として用いることが好ましい。さらに、その粘度を８３×１０−６ｍ２／ｓｅｃ以上６０４×１０−６ｍ２／ｓｅｃ以下として用いることが更に好ましい。
【００５５】
本発明のホログラム素子は、紫外線硬化型樹脂などにより半導体レーザユニットの所定位置に固定されて搭載され、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ、ＤＶＤなどの光ディスク用ピックアップ部品として用いられる。
【００５６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のホログラム素子およびその製造方法、ホログラムレーザユニットの実施形態１，２について、図面を参照しながら順次説明する。
【００５７】
（実施形態１）
図１は、本発明のホログラム素子の実施形態１における概略構成を示す図であって、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はその下面図である。
【００５８】
図１（ａ）〜図１（ｃ）において、ホログラム素子１０は、厚み２ｍｍの石英ガラスからなる基板１の上下両面に反射防止膜２が蒸着されている。基板１の中央部には、光を回折させる回折パターンとして、上面側にホログラムパターン３が、下面側にグレーティングパターン７が、ＲＩＥ法によるエッチングによって形成されている。
【００５９】
また、基板１の上面において、回折パターンよりも外周部には、素子分断用のカッティングマーク５が４角（４箇所）に、回折パターン形成時のエッチング工程により同時に形成されている。なお、この図１（ａ）では、縦３．２ｍｍ×横２．８ｍｍのホログラム素子を一つだけ図示しているが、基板１上には複数のホログラム素子が一括して形成されており、後のダイシング工程でカッティングマーク５間から分断して各素子部分を得ることができる。
【００６０】
さらに、基板１の上面には、中央部のホログラムパターン３以外に、ホログラム素子を半導体レーザユニットに固定する際に位置決めのために用いられる認識マーク６と、ホログラムパターン３の形状を検査するために用いられる検査パターン８とが設けられており、この認識マーク６および検査パターン８に重ならないように、回折パターン３よりも外周部の４箇所（カッティングマーク５の位置）に、着色樹脂からなる素子識別用の着色部材４が配置されている。本実施形態１では、着色樹脂として、熱硬化型樹脂であるマーケム社の６９９６ｂｌａｃｋを用いて、領域サイズ、例えば縦×横の領域が０．５〜１ｍｍ×０．５〜１ｍｍ程度の領域範囲内に着色部材４を設けている。この領域であれば、肉眼で着色部材４を容易に確認でき、かつ素子の必要領域（ホログラムパターン３、認識マーク６および検査パターン８）に重なることなく着色部材４を素子サイズ内に収めることができる。
【００６１】
本実施形態１において、着色部材４は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線部分の一部断面図である図２に示すように、基板１の上面に、予めエッチングなどにより設けられたカッティングマーク５の溝部１ａ内に設けられているため、素子分断時に着色部材４の盛り上がりにより不具合が生じることはない。なお、この溝部１ａはカッティングマーク５の溝部とは別に設けられていてもよい。
【００６２】
上記構成により、本実施形態１のホログラム素子の製造工程について、図３を参照しながら説明する。
【００６３】
まず、図３（ａ）に示す洗浄工程において、直径がφ１２５ｍｍの石英ガラス基板１を洗浄し、その基板１の上面に、図３（ｂ）に示すレジスト塗布工程において、レジスト膜としての感光性材料９をスピンコート法により塗布する。
【００６４】
次に、回折パターンとしてのホログラムパターン３（図３（ｆ）参照）を形成するため、図３（ｃ）に示す露光工程において、感光性材料９とフォトマスク（図示せず）とを密着させて設け、回折パターンと同様にパターン化されたフォトマスク（図示せず）上から感光性材料９の膜に紫外線光を照射することにより、感光性材料９の膜上に潜像パターンを形成する。
【００６５】
さらに、図３（ｄ）に示す現像工程において、感光性材料９の膜上の潜像パターンにアルカリ性の現像液を塗布することによって、微細な回折パターン用マスク９ａを形成する。
【００６６】
上記露光工程および現像工程からなるフォトリソグラフィー工程で形成された回折パターン用マスク９ａを用いて、図３（ｅ）に示すエッチング工程において、ＲＩＥエッチング装置によりドライエッチングを行い、図３（ｆ）に示すレジスト除去工程において、残っている回折パターン用マスク９ａを除去し、図３（ｇ）に示す洗浄工程において、基板１を洗浄することによって、基板１の上面側に回折パターンとしてのホログラムパターン３が形成される。
【００６７】
上記図３（ｃ）に示す露光工程において、フォトマスク（図示せず）に予め溝部用パターンを形成しておくことによって、感光性材料９による膜に溝部用のマスクパターンが形成され、図３（ｅ）に示すエッチング工程において、ここでは図示していないが、基板１の上面に溝部が形成される。
【００６８】
図１に示すように、基板１の上下両面に回折パターンを形成する場合、図３（ｂ）に示すレジスト塗布工程において、基板１の下面にも感光性材料９による膜を塗布し、図３（ｃ）に示す露光工程、図３（ｄ）に示す現像工程、図３（ｅ）に示すエッチング工程、図３（ｆ）に示すレジスト除去工程、および図３（ｇ）に示す洗浄工程を経ることによって、基板１の裏面に回折パターンとしてのグレーティングパターン７が形成される。
【００６９】
その後、基板１の両面に反射防止膜２を蒸着する反射防止膜コーティング工程、ホログラムパターン３の特性を検査する特性検査工程、およびホログラム素子の外観を検査する外観検査工程を実施する。
【００７０】
さらに、所定の形状にホログラム素子を分断するダイシング工程、および最終外観を検査する外観検査工程を経て、本実施形態１のホログラム素子１０が作製される。
【００７１】
本実施形態１のホログラム素子１０において、着色部材４は、上記特性検査工程で所定の位置（例えば溝部内）に設けられる。通常、特性検査工程においては、特性検査装置を用いて検査が実施され、特性不良と判定された素子には、回折パターン上に（またはカッティングマーク５の溝部の少なくとも何れかに）ディスペンサーによって所定色の熱硬化型樹脂インクを塗布して加熱して硬化させることによって、特性不良であることを示す所定色の不良マークがホログラム素子に付着される。
【００７２】
この不良マークと同様の熱硬化型樹脂インクであって、不良マークとは色違いの熱硬化型樹脂インクを用いて、所定の場所（例えば溝部内）にディスペンサーで熱硬化型樹脂インクを塗布し、加熱して硬化させることにより、所定色の着色部材４が形成される。この着色部材４は、その粘度が８３×１０−６ｍ２／ｓｅｃ以上６０４×１０−６ｍ２／ｓｅｃ以下の着色樹脂を用いて形成することが好ましい。
【００７３】
図４は、本実施形態１のホログラム素子１０の特性検査工程における処理フローを示すフローチャートである。
【００７４】
図４に示すように、まず、ステップＳ１において特性検査を実施する。
【００７５】
次に、ステップＳ１の特性検査で不良と判定されたホログラム素子１０に対して、ステップＳ２においてそのカッティングマーク５（溝部）の少なくとも何れかに不良マーク用の熱硬化型樹脂インクを塗布する。
【００７６】
ステップＳ３においてホログラム素子に熱を加えて不良マーク用の熱硬化型樹脂インクを硬化させる。
【００７７】
ステップＳ４において、ホログラム素子のカッティングマーク５（溝部）の何れかに所定色の着色樹脂用の熱硬化型樹脂インクを塗布する。
【００７８】
ステップＳ５において、ホログラム素子に熱を加えて着色樹脂用の熱硬化型樹脂インクを硬化させる。
【００７９】
以上の本実施形態１において、上記樹脂の硬化処理は、不良マーク用および着色部材用とも同じ加熱条件で行い、１５０度のオーブン内で３０分程度保持することによって樹脂硬化させる。なお、同じ種類の着色樹脂（色は異なる）を用いて同時に塗布・硬化させることもできる。
【００８０】
上記ステップＳ４の着色部材塗布工程において、ホログラムパターン３よりも外周部に設けられた溝部（カッティングマーク５の少なくとも何れか）に熱硬化型樹脂インクを塗布（付着）することによって、この溝部に着色部材４を配置することができる。
【００８１】
以上により、本実施形態１のホログラム素子１０によれば、着色部材４が設けられているため、その色によって肉眼で容易にホログラム素子１０の種類（不良かどうかも含む）を識別することができる。
【００８２】
また、回折パターンよりも外周部に溝部を形成して、その溝部内に着色樹脂を塗布することによって、着色樹脂が回折パターンに付着することを防ぐことができる。また、後のダイシング工程において、着色部材４が基板表面に盛り上がっていないため、素子基板とシートとを貼り合わせる際に、問題なく貼り合わせを行うことができる。
【００８３】
（実施形態２）
図５は、本発明のホログラム素子の実施形態２における概略構成を示す図であって、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はその下面図である。
【００８４】
図５（ａ）〜図５（ｃ）において、ホログラム素子２０は、厚み２ｍｍのプラスチィック材料からなるプラスチィック基板２１の上下両面に、密着性を向上させるためのプライマー層（ここでは図示せず、図７のプライマー層２３参照）を介して紫外線硬化型樹脂層（ここでは図示せず、図７の樹脂層２４参照）がそれぞれ設けられ、これらの表面が耐候性に優れた反射防止膜２２で覆われている。その紫外線硬化型樹脂層の中央部には、光を回折させる回折パターンとして、上面側にホログラムパターン３が、下面側にグレーティングパターン７がそれぞれ、２Ｐ法によって互いにアライメント（位置決め）されて形成されている。
【００８５】
本実施形態２において、プラスチィック基板２１としては住友化学社製のアクリル押し出し成形材（商品名スミペックス、グレード名Ｅ０１１）を用い、プライマー層としてはＮ−ビニル−２−ピロリドン溶剤を用い、紫外線硬化型樹脂層としては三菱レイヨン社製のＭＰ−１０７（溶液時の粘度３３０ｃｐｓ）を用い、反射防止膜２２としてはＺｒＯ２＋ＴｉＯ２混合層とＳｉＯ２層との２層構造を用いる。
【００８６】
また、プラスチィック基板２１の上面には、図１の実施形態１に示すホログラム素子１０の場合と同様に、回折パターンであるホログラムパターン３よりも外周部側に、素子分断用のカッティングマーク５の溝部が４箇所（４角部分）、回折パターン形成時のエッチング工程により形成されている。
【００８７】
さらに、プラスチック基板２１の上面には、ホログラム素子２０を半導体レーザユニットに固定する際の位置決めのために用いられる認識マーク６と、回折パターンであるホログラムパターン３の形状を検査するために用いられる検査パターン８とが設けられており、この認識マーク６および検査パターン８にも重ならないように、ホログラムパターン３よりも外周部に、着色樹脂材料からなる素子識別用の着色部材４が配置されている。
【００８８】
本実施形態２では、基板２１がプラスティック製であり、熱硬化型樹脂を使用することができないため、例えばボンマーク社の紫外線硬化型樹脂を用いている。  この着色部材４は、図１に示す実施形態１のホログラム素子１０の場合と同様に、プラスチック基板２１の上面に、予めエッチングなどにより設けられた溝部（例えばカッティングマーク５の溝部）内に設けられる。このため、素子分断時に着色部材４の盛り上がりにより不具合が生じることはない。
【００８９】
上記構成により、以下に、本実施形態２のホログラム素子の製造工程について、図６を参照しながら説明する。
【００９０】
図６に示すように、まず、ステップＳ１１の洗浄工程において、１３０ｍｍ×１３０ｍｍ×２ｍｍのプラスチィックからなるプラスチィック基板２１をカセットに１０枚装着し、カセットと共に純水に浸漬して超音波洗浄を２分間行い、これに続いてＩＰＡ（イソプロピルアルコール）に浸漬して超音波洗浄を２分間行った後に、自然乾燥させる。
【００９１】
次に、ステップＳ１２の前処理工程において、カセットに１０枚装着された基板２１を、カセットと共に、プライマー層となるＮ−ビニル−２−ピロリドン溶剤に浸漬し、スピンドライヤー装置としてバーテック社製リンサードライヤーＭＯＤＥＬ１６００―３を用いて余分な溶剤を除去した後、温度８５℃のクリーンベーク炉で１０分間乾燥させることによって、プライマー層を形成する。このスピンドライヤー装置には、上記溶剤に対して耐溶剤性を有するテフロン（Ｒ）製のシールド材を用いて、可燃性を考慮した防爆対策が施されている。
【００９２】
さらに、ステップＳ１３の２Ｐ成形工程において、２Ｐ成形装置を用いてプライマー層上に紫外線硬化型樹脂を形成すると共に、基板２１の両表面に微細な回折パターンとしてホログラムパターン３およびグレーティングパターン７をそれぞれ形成する。
【００９３】
この２Ｐ成型工程においては、図１１を用いて説明したように、フォトリソグラフィー工程によりスタンパー（原盤）の表面に、感光性材料を塗布・露光して回折パターン用マスクを形成する。このとき、回折パターン部分の外周部となる部分に溝部用マスクを同時に形成する。エッチング工程において、そのマスクを用いてスタンパーをエッチングすることにより表面に所望の回折パターンおよび溝部を原盤に同時に形成する。
【００９４】
また、図９および図１０を用いて説明したように、スタンパーと基板２１とを紫外線硬化型樹脂を介して加圧・成型することによって、基板２１の表面にスタンパーの回折パターンと溝部が転写された樹脂層を形成する。これによって、基板２１の上下両面にそれぞれ、それぞれプライマー層を介して、ホログラムパターン３とグレーティングパターン７とがそれぞれ設けられた各紫外線硬化型樹脂層が形成される。
【００９５】
ステップＳ１４の反射防止膜形成工程において、シンクロン社製の蒸着装置であるＢＭＣ−８５０ＤＣＩを用いて、基板両面の各紫外線硬化型樹脂側上にそれぞれ、ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２混合層とＳｉＯ２層との２層構造となっている反射防止膜２２を、高周波イオンプレーティング法（ＲＦ―ＩＰ）によってそれぞれ形成する。
【００９６】
ステップＳ１５の特性検査工程において、図４を用いて説明したように、特性不良のホログラム素子２０に不良マークを付けると共に、特性が良好な各ホログラム素子２０のホログラムパターン３よりも外周部に着色部材４を設ける。なお、この特性検査工程は次の分断工程後に行ってもよい。
【００９７】
ステップＳ１６の分断工程において、ディスコ社製のダイシング装置を用いて、両面に反射防止膜２２がそれぞれ形成された基板部分を所定形状に分断することによって、本実施形態２の多数のホログラム素子２０が作製される。この分断工程において、回折パターンよりも外周部に形成された溝部に所定色の着色部材が設けられており、着色部材４が基板表面に盛り上がってないため、基板とシートとを貼り合わせる際に、問題なく貼り合わせを行うことができる。
【００９８】
このようにして作製されたホログラム素子２０は、ステップＳ１７のホログラム素子固定工程において、例えばスリーボンド社製の紫外線硬化型接着剤３０３３を用いて、半導体レーザユニットのキャップ部に固定され、光ディスク用ピックアップ部品として用いられる。
【００９９】
このホログラム素子固定工程において、回折パターンよりも外周部に着色部材４が設けられているため、その色によって肉眼で容易にホログラム素子２０の種類を不良の有無と共に識別することができる。
【０１００】
図７は、本発明のホログラム素子Ｈが半導体レーザユニットＵに搭載されたホログラムレーザユニットＨＬの全体構成を示す断面図である。
【０１０１】
図７において、半導体レーザユニットＵは、ステム１００と一体化されたヒートシンク１００ａに、レーザチップ１０１と信号読み取り用の受光素子１０２とが固定されており、これらのレーザチップ１０１と受光素子１０２とが、上部にガラス窓１０４を有するキャップ部１０３で覆われている。このキャップ部１０３の上面には、紫外線硬化型接着剤１０５によって、本実施形態２のホログラム素子２０（または一般的にホログラム素子Ｈ）の下面が固定されている。
【０１０２】
このレーザーチップ１０１から出射された光は、ガラス窓１０４およびホログラム素子Ｈを介して外部に出射され、レンズなどによってＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤなどの光ディスクの情報記録面に集光されて照射されるようになっている。光ディスクの情報記録面で反射された光は、ホログラム素子Ｈおよびガラス窓１０４を介して受光素子１０２に入射されるようになっている。受光素子１０２では、入射された光が電気的な信号に変換され、これによって記録情報が検出されるようになっている。
【０１０３】
以上により、本実施形態１，２によれば、ガラス基板１（プラスチック基板２１）の一方表面に設けられた回折パターンであるホログラムパターン３の外周部に、素子識別用の着色部材４が設けられ、この着色部材４の色によって、肉眼でホログラム素子の種類を容易に識別可能であって、従来のように顕微鏡で素子識別マークを拡大して確認する必要がない。この着色部材４は、ホログラムパターン３よりも外周部に設けられた溝部に配置されているため、ダイシング工程において着色部材が盛り上がることなく、良好な状態で素子を分割することができる。さらに、この溝部は、ホログラムパターン３を形成するフォトリソグラフィー工程およびエッチング工程で形成することができる。これは、多品種のホログラム素子を低コストで製造する。
【０１０４】
なお、上記実施形態１、２では、熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂を基板表面に付着させて硬化させることにより着色部材を形成したが、基板表面に着色フィルムを接着剤や紫外線硬化型樹脂により付着させたり、基板表面に着色フィルムを転写することによって着色部材を設けることも可能である。
【０１０５】
【発明の効果】
以上により、本発明によれば、回折パターンよりも外周部に素子識別用の着色部材が設けられているため、識別マークを設けた従来のホログラム素子のように顕微鏡で拡大する必要がなく、その色のみによって肉眼で容易にホログラム素子の種類の他に、不良の有無をも識別することができる。
【０１０６】
また、回折パターンよりも外周部に溝部を形成し、この溝部に着色部材を設けることによって、ダイシング工程において着色部材が盛り上がることなく、良好な状態で素子を分割することができる。
【０１０７】
この溝部は、例えばガラスホログラム素子の製造において、フォトリソグラフィー工程およびエッチング工程により基板表面に回折パターンを形成する際に、同時に形成することができる。また、例えばプラスティックホログラム素子の製造において、２Ｐ法を利用する場合には、フォトリソグラフィー工程およびエッチング工程によりスタンパーに回折パターンを形成する際に、溝部を同時に形成することができる。
【０１０８】
本発明のホログラム素子は、紫外線硬化型樹脂にて半導体レーザユニットの所定位置に固定されて搭載され、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ、ＤＶＤなどの光ディスク用ピックアップ部品として用いることができる。このとき、着色部材の色によって、肉眼で容易にホログラム素子の種類を識別することができるため、生産性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のホログラム素子の実施形態１における要部構成を示す図であって、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はその裏面図である。
【図２】溝部の形状を示す図１（ａ）のＡ−Ａ線部分の一部断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｇ）はそれぞれ、図１のホログラム素子の製造工程を説明するための断面図である。
【図４】図１のホログラム素子の特性検査工程における処理フローを説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明のホログラム素子の実施形態２における要部構成を示す図であって、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はその裏面図である。
【図６】図５のホログラム素子の特性検査工程における処理フローを説明するためのフローチャートである。
【図７】図５のホログラム素子を用いた本発明の半導体レーザーユニットの要部構成を示す断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ、従来のガラスホログラム素子の製造工程例を説明するための断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、片面に回折パターンが設けられる従来のプラスティックホログラム素子の製造工程例を説明するための断面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、両面に回折パターンが設けられた従来のプラスティックホログラム素子の製造工程例を説明するための断面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｇ）はそれぞれ、従来のスタンパーの製造工程例を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１    ガラス基板
１ａ    溝部
２    反射防止膜
３    ホログラムパターン
４    着色部材
５    分断用のカッティングマーク
６    位置決め用の認識マーク
７    グレーティングパターン
８    検査パターン
９    感光性樹脂
９ａ    回折パターン用マスク
１０、２０    ホログラム素子
２１  プラスティック基板
２３    プライマー層
２４    樹脂層
１００    ステム
１００ａ    ヒートシンク
１０１    レ−ザチップ
１０２    受光素子
１０３    キャップ部
１０４    ガラス窓
１０５    紫外線硬化型接着剤
Ｈ    ホログラム素子
ＨＬ    ホログラムレーザユニット
Ｕ    半導体レーザユニット
【図１】
2004347724.tif 000003
【図２】
2004347724.tif 000004
【図３】
2004347724.tif 000005
【図４】
2004347724.tif 000006
【図５】
2004347724.tif 000007
【図６】
2004347724.tif 000008
【図７】
2004347724.tif 000009
【図８】
2004347724.tif 000010
【図９】
2004347724.tif 000011
【図１０】
2004347724.tif 000012
【図１１】
2004347724.tif 000013