(57)【要約】【課題】  生産性および歩留まりを向上させることができる光メモリの製造方法を提供する。【解決手段】  光メモリの製造方法は、積層工程、接合工程、および切断工程を含む。積層工程では、２つの樹脂フイルム１５ａ，１５ｂの間にコア層１３およびクラッド層１４を交互に所定数積層するとともに、クラッド層１４の上面に情報再生用凹凸部を形成してユニット１１を作成する。接合工程では、ユニット１１を上下に積重するとともに、レーザ融着により光吸収性樹脂層２４を介してユニット１１を接合し、ユニット積重体１１ａを形成する。切断工程では、ＸＹステージ２９に載置したユニット積重体１１ａに対してレーザ光源３０からレーザ光３０ａを照射し、カットライン２８に沿ってレーザ切断を行い、情報領域２３を含む所定の大きさの光メモリを切り出す。この切断工程は、ドライプロセスである。【選択図】        図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製のコア層およびクラッド層を交互に積層するとともに、前記コア層と前記クラッド層との一方の界面に情報再生用凹凸部を形成して積層体を作成する積層工程と、前記積層体をレーザ光により積層方向に切断して所定の大きさに加工する切断工程とを含むことを特徴とする光メモリの製造方法。
【請求項２】
前記切断工程において、前記積層体を複数の領域に切断して複数の光メモリを作成することを特徴とする請求項１記載の光メモリの製造方法。
【請求項３】
２つの樹脂フイルムの間に前記コア層および前記クラッド層を交互に所定数積層するとともに、前記コア層と前記クラッド層との一方の界面に情報再生用凹凸部を形成してユニットを作成する積層工程と、前記ユニットを複数個上下に積重するとともに、前記各ユニットをレーザ融着により接合してユニット積重体を形成する接合工程と、前記ユニット積重体をレーザ光により積層方向に切断して所定の大きさに加工する切断工程とを含むことを特徴とする光メモリの製造方法。
【請求項４】
前記切断工程において、前記ユニット積重体を複数の領域に切断して複数の光メモリを作成することを特徴とする請求項３記載の光メモリの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コア層とクラッド層とが交互に積層されてなる光導波路型の光メモリの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、樹脂製のコア層と、このコア層の上下に積層された樹脂製のクラッド層とからなり、コア層とクラッド層との一方の界面に情報用凹凸部（計算機ホログラム）を形成した平面型の光導波路を上下に積層してなる光メモリ（光導波路型ホログラムメモリ）が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
図９に示すように、コア層１０１とクラッド層１０２とが交互に積層されてなる光メモリ１００から記録情報を読み出す際には、シリンドリカルレンズ１０４によって集光されたレーザ光を光導入面１０３に対して照射し、該レーザ光を所望のコア層１０１に導入する。コア層１０１に導入されたレーザ光は、界面に形成された情報用凹凸部によって散乱されながら導波する。この時、情報用凹凸部で散乱された光（散乱光）は導波面に対して直交する方向（上下方向）に伝播し、光メモリ１００内を透過する。光メモリ１００から放出される散乱光は同位相であり、互いに干渉し合う。
【０００４】
この例では、光メモリ１００の上面側に生成された干渉光がイメージセンサ１０５によって受光される。イメージセンサ１０５が受光した干渉光の２次元干渉パターン（再生像）を画像補正し、デジタル情報に復調することで、記録情報が再現する。
【０００５】
通常、光メモリは、１００層程度の多数の光導波路が積層されてなる。コア層とクラッド層との積層を繰り返し、このような多数の光導波路を形成した場合には、光導波路の反りが問題となるため、２つの樹脂フイルムの間に比較的少数の光導波路を積層してなるユニットを上下に複数個積重する方法が用いられている（例えば、特許文献２参照）。例えば、２５層の光導波路を有するユニットを４個積重することによって１００層の光導波路を有する光メモリが形成される。樹脂フイルムは、コア層やクラッド層より厚く高剛性であるので、反りを防止することができる。
【特許文献１】特開２００２−１２０２８６号公報
【特許文献２】特開２００３−２３３９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような光メモリを実際に生産するには、複数の情報領域を含む積層体（上記ユニットを積重した積重体も含む）を形成した後、ダイシングブレードによって積層体を複数のダイに切り分けることによって、多数の光メモリを一度に生産する方法が考えられる。このダイシングブレードによるダイシング法は、半導体ウエハを切断する際に幅広く用いられているものであるが、これは洗浄を伴うウエットプロセスであり、洗浄および乾燥に時間が要されるため、生産性に優れるとは言えない。また、ダイシングブレードは高速回転する円盤状のブレードであり、このブレードで樹脂製の積層体を切断すると、物理的なダメージにより不良品が発生し、歩留まりが低下する恐れがある。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、生産性および歩留まりを向上させることができる光メモリの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の光メモリの製造方法は、樹脂製のコア層およびクラッド層を交互に積層するとともに、前記コア層と前記クラッド層との一方の界面に情報再生用凹凸部を形成して積層体を作成する積層工程と、前記積層体をレーザ光により積層方向に切断して所定の大きさに加工する切断工程とを含むことを特徴とする。なお、前記切断工程において、前記積層体を複数の領域に切断して複数の光メモリを作成することが好ましい。
【０００９】
また、本発明の光メモリの製造方法は、２つの樹脂フイルムの間に前記コア層および前記クラッド層を交互に所定数積層するとともに、前記コア層と前記クラッド層との一方の界面に情報再生用凹凸部を形成してユニットを作成する積層工程と、前記ユニットを複数個上下に積重するとともに、前記各ユニットをレーザ融着により接合してユニット積重体を形成する接合工程と、前記ユニット積重体をレーザ光により積層方向に切断して所定の大きさに加工する切断工程とを含むことを特徴とする。なお、前記切断工程において、前記ユニット積重体を複数の領域に切断して複数の光メモリを作成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光メモリの製造方法は、切断工程が洗浄を伴わないドライプロセスであるため、切断工程に要される時間を短縮し、生産性を向上させることができる。また、切断時に積層体に与える物理的なダメージが少ないので、不良品が低減し、歩留まりを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に示す積層導波路型の光メモリ１０は、２つのユニット１１が接着層１２を介して上下に積重された構成となっている。ユニット１１は、２つの樹脂フイルム１５ａ，１５ｂの間に、コア層１３とクラッド層１４とが交互に積層されてなる。また、樹脂フイルム１５ｂの下には、製造時においてガラス基板２０（図２参照）との接着層として設けられるクラッド層１４ａが残存している。
【００１２】
接着層１２は、光吸収性樹脂からなる。２つのユニット１１は、後述する周知のレーザ透過溶着法（レーザ溶着）により、接着層１２を介して接合されている。各ユニット１１は、直方体形状であり、水平方向（図中ｘ方向（導波方向））および垂直方向（導波面内でかつ導波方向に垂直な方向（紙面に垂直な方向））の長さは各々３ｍｍ程度である。
【００１３】
コア層１３およびクラッド層１４は、紫外線照射を受けて硬化する紫外線硬化樹脂によって形成されている。コア層１３の厚さは１．４μｍ程度、クラッド層１４の厚さは１０μｍ程度である。また、コア層１３の屈折率は１．５２であり、クラッド層１４の屈折率（１．５１）より大きい。
【００１４】
樹脂フイルム１５ａ，１５ｂは、アートン（登録商標）等の非晶質ポリオレフィン、ポリカーボネート、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）などからなり、厚さは１５０μｍ程度である。樹脂フイルム１５ａ，１５ｂは、コア層１３およびクラッド層１４より高剛性であり、反りや撓みを抑えるために設けられている。
【００１５】
クラッド層１４の上面には、情報用凹凸部１６が形成されている。この情報用凹凸部１６は、光メモリ１０に記録すべきデジタル情報を２次元符号化し、その符号化されたデジタル情報を元に計算機によって合成されたパターン（計算機ホログラム）が転写されたものである。なお、情報用凹凸部１６の凹凸の高さは約１００ｎｍ、凹凸の導波方向への配列周期は、コア層１３に入射されるレーザ光の波長（６６０ｎｍ）をコア層１３の屈折率（１．５２）で割った値（約４４０ｎｍ）に設定されている。
【００１６】
光導波路１７は、１つのコア層１３と、その上下に積層された２つのクラッド層１４とによって構成される。なお、各ユニット１１の最上層のコア層１３の上にはクラッド層１４が形成されていないが、その上の樹脂フイルム１５ａの屈折率をクラッド層１４の屈折率とほぼ同一とすることで、最上層のコア層１３も光導波路１７を構成する。
【００１７】
ユニット１１の少なくとも一側面は、平滑化された光導入面１８とされており、光導入面１８からコア層１３に導入されたレーザ光（導波光）の一部は、情報用凹凸部１６の凹凸により散乱され、上方および下方から放出される。散乱光は同位相であり、互いに干渉し合う。前述のように、この干渉光の２次元干渉パターン（再生像）をイメージセンサで受光した後、画像補正し、デジタル情報に復調することで、記録情報が再現する。
【００１８】
なお、同図において、各ユニット１１が３層の光導波路１７からなるように示されているが、これは図示を簡略化するためであり、実際には、２５層程度の光導波路１７で各ユニット１１を構成することが好ましい。また、光メモリ１０が２個のユニット１１からなるように示されているが、これも図示を簡略化するためであり、実際には、ユニット１１を４個程度積層して光メモリ１０を構成することが好ましい。
【００１９】
以下、図２〜図８を用いて光メモリ１０の製造方法を順に説明する。図２（Ａ）において、まず、厚さ約１ｍｍ程度のガラス基板２０を用意し、このガラス基板２０の上に、硬化後の屈折率が１．５１の紫外線硬化樹脂であるクラッド材（液体クラッド樹脂）を塗布してクラッド層１４ａを形成する。
【００２０】
図２（Ｂ）において、クラッド層１４ａの上に樹脂フイルム１５ｂをラミネート（貼着）し、樹脂フイルム１５ｂの上方から紫外線照射を行う。クラッド層１４ａは、樹脂フイルム１５ｂを透過した紫外線を受けて硬化し、この結果、樹脂フイルム１５ｂは、クラッド層１４ａを介してガラス基板２０上に固着される。なお、樹脂フイルム１５ｂの平面形状は、正方形状である。
【００２１】
図２（Ｃ）において、硬化後の屈折率が１．５２の紫外線硬化樹脂であるコア材（液体コア樹脂）を樹脂フイルム１５ｂの上に塗布して最下層のコア層１３を形成し、窒素雰囲気下にて紫外線照射を行って、このコア層１３を硬化させる。
【００２２】
図３（Ａ）において、硬化後の屈折率が１．５１の紫外線硬化樹脂であるクラッド材（液体クラッド樹脂）をコア層１３の上に塗布してクラッド層１４を形成する。図３（Ｂ）において、このクラッド層１４の上に、可撓性を有する樹脂製のスタンパ２１をラミネートし、スタンパ２１の上方から紫外線照射を行う。クラッド層１４は、スタンパ２１を透過した紫外線を受けて硬化する。なお、スタンパ２１の下面には、前述の情報用凹凸部１６に対応した凹凸パターンが複数の領域に形成されている。
【００２３】
図３（Ｃ）において、スタンパ２１をクラッド層１４から剥離すると、クラッド層１４の表面の複数の領域に情報用凹凸部１６が転写される。図３（Ｄ）において、前述のコア材をクラッド層１４の上に塗布してコア層１３を形成し、窒素雰囲気下にて紫外線照射を行って、このコア層１３を硬化させる。
【００２４】
この後、上記図３（Ａ）〜図３（Ｄ）の積層工程を繰り返し実施すると、図４（Ａ）に示すように、コア層１３とその上下のクラッド層１４とからなる光導波路１７が形成される。所望の数の光導波路１７を形成した後、図４（Ｂ）において、クラッド層１４の上に、前述のコア材を塗布して最上層のコア層１３を形成し、このコア層１３の上に、樹脂フイルム１５ａをラミネートする。この状態で、樹脂フイルム１５ａの上方から紫外線照射を行う。最上層のコア層１３は、樹脂フイルム１５ａを透過した紫外線を受けて硬化する。図４（Ｃ）において、ガラス基板２０を剥離することによってユニット１１が形成される。
【００２５】
図５に示すように、ユニット１１の最上層に位置する樹脂フイルム１５ａには、一対の十字マーク（アライメントマーク）２２ａ，２２ｂが付されている。十字マーク２２ａ，２２ｂは、図中のｘ方向（導波方向）に関して離間され、樹脂フイルム１５ａの端部近傍に位置している。符号２３で示す４つの矩形領域は、情報用凹凸部１６が形成された情報領域である。なお、図中のｚ方向は積層方向である。ｙ方向は、ｘ方向およびｚ方向に垂直な方向である。
【００２６】
次いで、図６において、上記のようにして形成したユニット１１を２個用意し、一方のユニット１１の上に光吸収性樹脂を塗布してこれを硬化させ、光吸収性樹脂層２４を形成する。光吸収性樹脂層２４を表面に形成されたユニット１１上に別のユニット１１を配置し、一対のカメラ２５ａ，２５ｂで十字マーク２２ａ，２２ｂをそれぞれ観察しながら、各ユニット１１の十字マーク２２ａ，２２ｂが上下に重なるように各ユニット１１の位置調整を行う。なお、この位置調整には、例えば、周知の３軸角度調整微動台を用いる。
【００２７】
図７において、上記のようにして位置調整を行った２つのユニット１１を上下に積重して、ユニット積重体１１ａを形成し、ユニット積重体１１ａの上下を押圧しながら、レーザ光源２６（例えば、ＹＡＧレーザ）から発せられるレーザ光２６ａをシリンドリカルレンズ２７を介して光吸収性樹脂層２４に照射する。シリンドリカルレンズ２７は、レーザ光２６ａをｘ方向にのみ収束させ、ｙ方向（図５参照）に延在した直線状とする。光吸収性樹脂層２４は、レーザ光２６ａを受けた部分が溶融する。レーザ光源２６およびシリンドリカルレンズ２７を、ユニット積重体１１ａに対してｘ方向に平行移動させることで、レーザ光２６ａを受けて溶融した光吸収性樹脂層２４の部分が順に凝固し、２つのユニット１１が光吸収性樹脂層２４を介して接合される。この接合方法は、レーザ透過溶着法（レーザ溶着）と呼ばれ、周知である。
【００２８】
この後、図８において、ユニット積重体１１ａ上に設定したカットライン２８に沿って、レーザ切断（レーザダイシング）を行うことにより、複数の光メモリ１０を切り出す。ユニット積重体１１ａは、これを水平方向（ｘ方向およびｙ方向）に移動させるＸＹステージ２９上に載置されている。レーザ光源３０は、高出力のＣＯ2レーザであって、ユニット積重体１１ａの上方に配置されており、パルス状のレーザ光３０ａをユニット積重体１１ａの上面に対して垂直（ｚ方向）に照射する。このレーザ光源３０は、ＣＯ2レーザに限られず、ユニット積重体１１ａを切断できるものであれば、ダイオードレーザ励起パルス固体レーザなどの他のレーザ光源を用いてもよい。
【００２９】
カットライン２８は、ｘ方向およびｙ方向に沿い、隣接する２つの情報領域２３の間を含む各情報領域２３の周囲４辺に沿って設定されている。ＸＹステージ２９は、ｘ方向およびｙ方向に独立して移動し、レーザ光２９ａが各カットライン２８に沿って移動するように、所定の速度でユニット積重体１１ａを平行移動させる。ユニット積重体１１ａは、カットライン２８に沿って積層方向に切断され、所定の大きさの光メモリ１０が４個切り出される。このとき、各光メモリ１０には、前述の光導入面１８を含む４つの側面が形成される。
【００３０】
上記レーザ切断は、洗浄が要されないドライ（乾式）プロセスであるので、ダイシングブレードを用いたウェット（湿式）プロセスの切断方法と比較して切断工程に要される時間は短く、生産性に優れる。また、上記レーザ切断による切断面は、ダイシングブレードを用いた場合より凹凸が少ないので、より平滑な光導入面１８を形成することができる。さらに、上記レーザ切断は、ダイシングブレードのように機械的な切断を行うのではないため、切断による物理的なダメージが少なく、光導波路１７に反りなどが生じにくい。この結果、製造時の不良発生率が低く、歩留まりが向上する。
【００３１】
上記製造方法において、ユニット積重体１１ａに４つの情報領域２３を形成し、各情報領域２３の周囲をレーザ切断することにより、１つのユニット積重体１１ａから４つの光メモリ１０を製造するようにしたが、本発明はこれに限定されず、この情報領域２３の大きさ、数、およびユニット積重体１１ａの大きさなどは適宜変更してよい。
【００３２】
また、上記製造方法において、２つのユニット１１を積重してユニット積重体１１ａを形成しているが、本発明はこれに限定されず、積重するユニット１１の数は適宜変更してよい。また、ユニット１１を形成する樹脂フイルム１５ａ，１５ｂは必ずしも設ける必要はなく、コア層１３とクラッド層１４とを交互に積層してなる積層体をそのままレーザ切断して光メモリを形成するようにしてもよい。コア層１３とクラッド層１４の積層数も適宜変更してよい。
【００３３】
また、上記実施形態では、情報用凹凸部１６をクラッド層１４の上面に形成する場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明は、情報用凹凸部１６をコア層１３の上面に形成する場合も含む。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】光メモリの構成を示す縦断面図である。
【図２】ユニットの製造方法（前処理工程）を示す縦断面図である。
【図３】ユニットの製造方法（積層工程）を示す縦断面図である。
【図４】ユニットの製造方法（後処理工程）を示す縦断面図である。
【図５】ユニットを示す斜視図である。
【図６】２つのユニットの位置合わせ方法を示す縦断面図である。
【図７】２つのユニットの接合方法（レーザ透過溶着法）を示す縦断面図である。
【図８】ユニット積重体の切断方法（レーザダイシング）を示す斜視図である。
【図９】従来の光メモリとその動作原理を説明する外観斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  メモリ
１１  ユニット
１１ａ  ユニット積重体
１２  接着層
１３  コア層
１４  クラッド層
１５ａ，１５ｂ  樹脂フイルム
１６  情報用凹凸部
１７  光導波路
１８  光導入面
２１  スタンパ
２２ａ  十字マーク
２３  情報領域
２４  光吸収性樹脂層
２６  レーザ光源
２７  シリンドリカルレンズ
２８  カットライン
２９  ＸＹステージ
３０  レーザ光源
【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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