JP2003302525A - 偏光分離素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ピックアップに用いられる偏光分離素子の
製造方法において、透明基板上の高分子複屈折膜等に形
成された回折格子を、接着層を兼ねる等方性のオーバー
コート層で覆い、その上から対向透明基板で覆うとき、
接着材の食み出しが後工程のトラブルになるので、はみ
出し接着材が透明基板内に収まるように外周部に空隙を
設けていた。この空隙のため、ダイシング工程でチッピ
ングやチップ飛びの問題が発生していた。 【解決手段】 一方の面に反射防止膜２を有する透明基
板１の他方の面に高分子複屈折膜３を接着剤４で接着
し、複数の回折格子５を形成する。透明基板１の周辺部
に充填部材７を粘着シート８で接着し、回折格子５の凹
凸面を埋めるように接着層を兼ねるオーバーコート層を
形成するための接着材１０を充填部材７の内側に滴下す
る。接着材の上から対向透明基板１１を押し当て、接着
材を光硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生産性が良く、信頼性
の高い偏光分離素子に関し、特にダイシング時に発生す
るチッピング防止に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６３−３１４５０２号公報、特開
平１０−３０２２９１号公報、特開２０００−７５１３
０号公報には、簡単な工程で安価に作製できる偏光分離
素子として、透明基板上に同一平面に回折格子を有する
複屈折膜と、その上に等方性のオーバーコート層が被覆
あるいは装荷されている構造のものが提案されている。
従来技術の問題点を図８、９を用いて説明する。図８は
偏光分離素子の製造工程における断面を模式的に示す
図、図９はその平面図である。接着剤によりガラス等の
透明基板上に接着された、プラスチック等の高分子複屈
折膜やガラスに、回折格子を形成し、その回折格子が等
方性のオーバーコート層で覆われ、このオーバーコート
層が接着層も兼ねて対向透明基板を接着しているため
に、素子として強度があり、かつ生産性の高い構成とな
っているものである。この接着層で上下両面を接着する
際、食み出し接着材による後工程のトラブルを避ける
為、接着範囲を基板の内側で止めており、基板周辺には
図のように空隙ができている。

【０００３】すなわち、接着材は接着層としての機能も
必要であるが、接着層の厚さが不均一であると、部分的
な接着力の低下や平面性等が低下する問題が発生する。
特に複屈折膜に高分子膜を使用した場合、接着層の厚さ
と接着力は密接に関わっており、接着層の厚さが不足す
ると、接着力の低下に大きく影響することが経験的に知
られている。さらに、難接着性の高分子フィルム等の接
着においては接着層の厚みが重要である。また、接着層
の厚さがバラツクことで、素子全体の厚さのバラツキが
生じ、光学特性低下の原因となる。また、透明基板に複
屈折膜を接着する範囲は、回折格子形成プロセスにおい
て、透明基板周辺に耐熱性の低い物資が形成されている
と回折格子形成プロセス装置にトラブルを起こす問題が
あるため、透明基板周辺から５ｍｍ以上内側としてい
る。この構成で、対向透明基板を接着する際、食み出し
接着材による後工程のトラブルを避ける為、接着範囲を
基板の内側で止めている。このため、外周部は接着材が
なく、空隙状態となる。

【０００４】この形状で、偏光分離素子の最終製造プロ
セスである、ダイシングでウエハ状態からチップに切り
出す際、切り出し始め、基板外周部のチッピングが大き
く、ひいては接着材で接着された範囲もチッピングが大
きくなり、品質が低下するという問題があった。さらに
は、ダイシング装置に固定されている接着面積が小さい
チップでは、ダイシングの切削抵抗で弾き飛ばされるチ
ップ飛びの問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情に鑑みなされたもので、透明基板と対向透明基板とを
接着する際、基板全範囲に空隙が無いように充填材で基
板端部まで埋め込み、ダイシング時のチッピングを低減
することを目的としている。充填材の材質を、偏光分離
素子を構成する材質と同質なものとする事で、ダイシン
グ性を向上することを他の目的としている。接着材が接
着装置へ食み出す事を防止できる、低コストな接着方法
を提供することを更に他の目的としている。偏光分離素
子の小型化、低コスト化を更に他の目的としている。接
着材を、基板端部まで形成できる接着装置を提供するこ
とを更に他の目的としている。チッピングの小さい偏光
分離素子を提供することを更に他の目的としている。組
付け精度の高い光ピックアップ装置を提供することを更
に他の目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本願の請求項１に記載の発明では、直交する２つの
偏光成分を分離する為、高分子複屈折膜が周期的な凹凸
を有する回折格子として透明基板上に形成され、前記高
分子複屈折膜の凹み部分に等方性の接着材を充填してオ
ーバーコート層を形成する工程と、該オーバーコート層
の上に対向透明基板を接着する工程とを同一工程で実施
する偏光分離素子において、前記透明基板と前記対向透
明基板の空隙を充填部材で基板端部まで埋めたことを特
徴とする。

【０００７】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の偏光分離素子の製造方法において、前記透明基板と
前記対向透明基板の空隙の充填部材は、前記偏光分離素
子を構成する要素の何れかと同じ材料であることを特徴
とする。

【０００８】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２に記載の偏光分離素子の製造方法において、前記透
明基板もしくは前記対向透明基板のいずれか一方を他方
より大きくしたことを特徴とする。

【０００９】請求項４に記載の発明では、請求項１ない
し３のいずれか１つに記載の偏光分離素子の製造方法に
おいて、前記充填部材の少なくとも一部が粘着性を有す
るシート形状であることを特徴とする。

【００１０】請求項５に記載の発明では、請求項１ない
し３のいずれか１つに記載の偏光分離素子の製造方法に
おいて、前記充填部材の少なくとも一部が球状のスペー
サであることを特徴とする。

【００１１】請求項６に記載の発明では、請求項１ない
し５のいずれか１つに記載の偏光分離素子の製造方法に
おいて、前記接着材が等方性の光硬化型のアクリル樹脂
系もしくはエポキシ樹脂系の材料からなることを特徴と
する。

【００１２】請求項７に記載の発明では、請求項１ない
し６のいずれか１つに記載の偏光分離素子の製造方法に
おいて、前記対向透明基板の端部に面取り部を設けたこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項８に記載の発明では、請求項１ない
し７のいずれか１つに記載の偏光分離素子の製造方法に
おいて、前記高分子複屈折膜が延伸により、分子鎖を配
向させた高分子膜であることを特徴とする。

【００１４】請求項９に記載の発明では、請求項１ない
し８のいずれか１つに記載の偏光分離素子の製造方法に
よって偏光分離素子を製造する装置であって、前記接着
材を基板端部まで形成する手段が、接着材広がりを検出
する手段と、基板外形を検出する手段と、前記透明基板
と前記対向透明基板を固定する手段と、前記透明基板と
前記対向透明基板のいずれかを上下移動する手段と、前
記接着材を滴下する手段と、接着厚みを規定する部材を
設置する手段と、から成ることを特徴とする。

【００１５】請求項１０に記載の発明では、請求項１な
いし８のいずれか１つに記載の偏光分離素子の製造方法
によって作製された偏光分離素子を特徴とする。

【００１６】請求項１１に記載の発明では、請求項１０
に記載の偏光分離素子を用いた光ピックアップを特徴と
する。

【００１７】

【作用】請求項１に記載の製造方法によれば、透明基板
と対向透明基板の間には外周部を含めて空隙が存在しな
くなる。請求項２に記載の製造方法によれば、偏光分離
素子を構成する素材の種類が増えない。請求項３に記載
の製造方法によれば、はみ出した接着材を受けるスペー
スができる。請求項４に記載の製造方法によれば、充填
部材を透明基板に接着できる。請求項５に記載の製造方
法によれば、制御された厚さの充填部材ができる。請求
項６に記載の製造方法によれば、偏光分離素子の性能を
損なわずに所望の厚さの素子が得られる。請求項７に記
載の製造方法によれば、はみ出し接着材が面取り部で止
まる。請求項８に記載の製造方法によれば、高い偏光分
離性能が得られる。請求項９に記載の製造装置によれ
ば、所望の偏光分離素子が得られる。

【００１８】

【実施例】図１〜図３は本発明の第１の実施例を説明す
るための一部模式図である。図１において、符号１は透
明基板、符号２は反射防止膜、符号３は高分子複屈折
膜、符号４は接着剤をそれぞれ示す。図２において、符
号５は回折格子、符号６は実質有効素子形成範囲、符号
７は充填材、符号８は両面粘着シート、符号９は開口部
をそれぞれ示す。図３において、符号１０は接着材を兼
ねるオーバーコート、符号１１は対向透明基板、符号１
２は反射防止膜、符号ｄｌはダイシングラインをそれぞ
れ示す。外径１００ｍｍ、厚み１．０ｍｍのガラスＢＫ
−７を両面光学研磨して透明基板１とし、接着する反対
面に入射波長６６０ｎｍが反射率最小となるよう反射防
止膜２を形成した。この透明基板１の裏面に直径９０ｍ
ｍ、厚さ１００μｍの高分子複屈折膜３をエポキシ樹脂
系の光硬化型の接着剤４で接着し、透明基板とした。こ
の接着後の接着剤４と高分子複屈折膜３を合わせた厚み
は約１３０μｍである。

【００１９】この透明基板１に接着した高分子複屈折膜
３をイソプロピルアルコール等の有機溶媒と純水で洗浄
する。その後、日本ゼオン化社製ＺＥＰ−５２０レジス
トをスピンコートにより０．５μｍ厚のレジスト膜を形
成し、ベーク後、ニコン社製ステッパ装置を用い、ライ
ン＆スペース２μｍのパターンを直径８０ｍｍの範囲に
形成し、酸素ガスを主成分とするエッチングガス雰囲気
中で、住友金属社製ＥＣＲ（Electron Cyclotron Reson
ance:電子サイクロトロン共鳴）エッチング装置で幅１
μｍ、深さ４μｍのラインと１μｍ幅のスペースを３０
０周期繰り返した回折格子５を形成した。各装置のハン
ドリング等の理由で実質有効素子形成範囲６は直径７０
ｍｍ内にある。他のフォトリソ工程は一般に知られてい
るプロセスを採用しており、詳細は省略する。

【００２０】この高分子複屈折膜３の回折格子５が形成
されている面で、回折格子５に影響しない直径８０ｍｍ
以上の領域に、厚み１２５μｍのＢＫ−７を充填部材７
として、その片面に、厚み３０μｍの両面粘着シート８
を接着し、内径９０ｍｍ、外形１００ｍｍのリング状に
切り抜き加工し、おおよそ１２０°分割の位置で、且
つ、ダイシングラインｄｌから外れた位置に幅１ｍｍの
開口部９を３箇所設け接着、固定した。

【００２１】次に、この透明基板１を図示しないアライ
メント装置の基板チャックに載置した後、回折格子５を
形成した高分子複屈折膜３の中央部に所定充填量のエポ
キシ樹脂系光硬化型等方性接着材１０をディスペンサで
計量滴下し、対向するマスクホルダに固定しておいた、
両面光学研磨し、接着する反対面に入射波長６６０ｎｍ
が反射率最小となるよう反射防止膜１２を形成した外径
１００ｍｍ、厚み１．０ｍｍのＢＫ−７対向透明基板１
１を５ｍｍ程度のギャップを保ち、重ね合わせした後、
一方の基板をＺ軸方向に移動し、等方性接着材１０を被
接着全面に広げた。ここで、ＢＫ−７の充填材７と両面
粘着シート８の厚みで最終接着厚みを保持する。余剰接
着材１０は開口部９に流れとどまる。この状態で、図示
しない紫外線照射装置で１５０ｍｍ上面から放射照度２
０ｍＷ/ｃｍ^２の紫外光を透明基板に８分間照射し接着
材１０を硬化した。紫外線照射装置は紫外線を照射する
高圧水銀灯やメタルハライドランプ等からなる。なお、
透明基板１、対向透明基板１１の非接着面に入射波長６
６０ｎｍが反射率最小となるよう反射防止膜を形成して
いる。

【００２２】次にデスコ製ダイシング装置ＤＡＤ−２Ｈ
にレジン系ブレード、タイプＰ１Ａ８５１ ＳＤＣ３２
０Ｒ１０ＭＢ０１ 刃幅０．２ｍｍを取りつけ、切り込
み量２．０ｍｍ、送り速度５ｍｍ／秒で３箇所の開口部
を避けるように、回折格子を形成した素子形状である４
ｍｍ角に切り出した。図３に１点鎖線で示した。表１に
基板周辺部に空隙が有る従来接着品と空隙部を無くした
本発明の接着品のダイシングによるチッピングの大きさ
を比較した。このように、従来例では、チッピングが大
きく、本発明では小さいチッピングで切断できている事
がわかる。さらに、従来構成では、格子状にダイシング
したとき、空隙部の対向透明基板の一部が浮遊し、所謂
チップ飛びが発生し、ダイシングブレードを破損する問
題が起きた。

【００２３】

【表１】

【００２４】本実施例では、総厚さ１５５μｍの粘着材
付ＢＫ−７を用い、２０〜２５μｍ厚みのオーバーコー
ト層を得たが、１５５μｍ厚みに限定されるものではな
く、厚さはオーバーコート層の厚さにより変わる。特
に、粘着材の厚みはダイシング性を考慮し、５０μｍ付
近が望ましい。すなわち３０μｍ以下であると両面粘着
シートの製造が高価になるばかりでなく、ハンドリング
（取り扱い）性が低下するため、粘着剤の厚み制御が困
難になり、結果としてオーバーコート層厚みにバラツキ
が発生する。また厚過ぎるとダイシング時、ブレードの
目づまりが発生しやすくなり、結果として、チッピング
が大きくなる等の問題が発生する。充填する母材とし
て、ＢＫ−７を用いたが、これに限定するものではな
く、偏光素子を構成する要素のいずれかと同じ材質、例
えば、高分子複屈折膜や、エポキシ樹脂シートなどを用
いても同様な効果が得られる。基板材質にＢＫ−７を用
いた例を示したが、石英ガラスや、フッケイ・クラウン
ガラス、クラウンガラス等を用いても良く、この場合、
充填部材もＢＫ−７に限定されるものではない。また、
本実施例では充填部材であるＢＫ−７の片面にのみ粘着
材を形成したが、これに限定するものではなく、充填部
材のＢＫ−７両面に両面粘着シートを形成してもよい。
なお、両面粘着材を含む充填部材の厚みを変えて製作し
たオーバーコート層の厚さを測定したところほぼ両面粘
着材を含む充填部材の厚みに応じたオーバーコート層の
厚さ変化を得た。

【００２５】上記偏光分離素子の等方性接着材は、粘性
や屈折率等の特性制御の容易さや接着力および透明性の
点からエポキシ樹脂系の接着材を用いたが、アクリル樹
脂系でも同様な事が可能である。これらの接着材は紫外
線で硬化するので、加圧中硬化が可能であり、接着プロ
セスを簡略化できる。高分子複屈折膜はポリエチレンテ
レフタレート等の高分子膜を布で擦ってラビング処理し
て配向膜を形成し、この配向膜上にポリジアセチレンモ
ノマーを真空蒸着して配向させた後、紫外光を照射して
ポリマー化して異方性膜とする方法（参考文献：J.App
l.phys.,72,No,3,P938-947）があるが、ここでは、分子
鎖が配向した高分子膜で、特性の均一性を考慮した延伸
された有機高分子膜を用いた。

【００２６】図４、５は本発明の第２の実施例を説明す
るための模式図である。図４（ａ）は平面図、図４
（ｂ）は断面図である。図５は対向透明基板をつけた状
態の断面図である。図４において、符号１３はガラスボ
ール、符号１４はエポキシ樹脂をそれぞれ示す。本実施
例は、等方性接着材の厚みを規定する部材にエポキシ樹
脂接着材等を印刷等の手法で行なった例である。図４
（ｂ）に示すように、透明基板１に直径８０ｍｍ、厚さ
１００μｍの高分子複屈折膜３をエポキシ樹脂系の光硬
化型の接着剤４で接着した。この接着後の接着剤４と高
分子複屈折膜３を合わせた厚みは約１３０μｍである。
次に、この透明基板１に接着した高分子複屈折膜３をイ
ソプロピルアルコール等の有機溶媒と純水で洗浄する。
その後、日本ゼオン化社製ＺＥＰ−５２０レジストをス
ピンコートにより０．５μｍ厚のレジスト膜を形成し、
ベーク後、ニコン社製ステッパ装置を用い、ライン＆ス
ペース２μｍのパターンを直径９０ｍｍの範囲に形成
し、酸素ガスを主成分とするエッチングガス雰囲気中
で、住友金属社製ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonan
ce:電子サイクロトロン共鳴）エッチング装置で幅１μ
ｍ、深さ４μｍのラインと１μｍ幅のスペースを３００
周期繰り返した回折格子５を形成した。各装置のハンド
リング等の理由で実質有効素子形成範囲は直径７０ｍｍ
内にある。回折格子素子の詳細図は第１の実施例と同じ
なので省略した。他のフォトリソ工程は一般に知られて
いるプロセスを採用しており、詳細は省略する。

【００２７】次に、 回折格子５を形成した透明基板１
上の直径８５〜１００ｍｍ範囲に、厚み１５０μｍのガ
ラスボール１３入りエポキシ樹脂１４をスクリーン印刷
手法で印刷した後、紫外線照射により光硬化し、充填部
材７とした。図示してないが、おおよそ１２０°分割の
位置で、且つ、ダイシングラインｄｌから外れた位置に
幅１ｍｍの開口部９を３箇所設けた。次に、この透明基
板１を図示しないアライメント装置の基板チャックに載
置した後、回折格子５を形成した高分子複屈折膜３の中
央部に所定充填量のエポキシ樹脂系光硬化型等方性接着
材１０をディスペンサで計量滴下し、対向するマスクホ
ルダに固定しておいた、両面光学研磨した外径１００ｍ
ｍ、厚み１．０ｍｍのＢＫ−７対向透明基板１１を重ね
合わせ、一方の基板をＺ軸方向に移動し、等方性接着材
１０を被接着全面に広げた。ここで、ガラスボール１３
入りエポキシ樹脂１４の厚みで最終接着厚みを保持す
る。余剰接着材１０は開口部９に流れとどまる。この状
態で、図示しない紫外線照射装置で１５０ｍｍ上面から
放射照度２０ｍＷ/ｃｍ^２の紫外光を透明基板に８分間
照射し接着材１０を硬化した。なお、透明基板１、対向
透明基板１１の非接着面に入射波長６６０ｎｍが反射率
最小となるよう反射防止膜２、１２をそれぞれ形成して
いる。印刷法はスクリーン印刷に限定されるものではな
くフレキソ印刷等でも可能である。

【００２８】次にデスコ製ダイシング装置ＤＡＤ−２Ｈ
にレジン系ブレード タイプＰ１Ａ８５１ ＳＤＣ３２
０Ｒ１０ＭＢ０１ 刃幅０．２ｍｍを取りつけ、切り込
み量２．０ｍｍ、送り速度５ｍｍ／秒で３箇所の開口部
９を避けるように、回折格子５を形成した素子形状であ
る４ｍｍ角に切り出した。このように、本発明では基板
端部までエポキシ樹脂で充填されており、ダイシング時
に発生する空隙部分の透明基板のびびりに起因するチッ
ピングやチップ飛びが防止できた。また、ガラスボール
１３によりオーバーコート層厚みを制御でき、ガラスボ
ール１３を円周方向にちりばめる事によりさらにオーバ
ーコート層厚みバラツキを低減できた。本実施例ではエ
ポキシ樹脂を完全硬化して次プロセスに進めたが、紫外
光の光量を完全硬化条件の８０％程度の照射とし、表面
が粘着性を有する半硬化状態とし、対向透明基板接着時
に同時に硬化しても良い。この場合、ガラスボールの径
によるオーバーコート層厚み制御品質が向上できる。さ
らに、ガラスボールの径は目標とするオーバーコート層
の層厚みにより変えて使用する。

【００２９】図６は本発明の第３の実施例を説明するた
めの模式図である。図において、符号Ｃは面取り部を示
す。本実施例は、異なる外径の透明基板と対向透明基板
を用い、基板周辺まで空隙のない接着を可能とした例で
ある。図６に示すように、外径１１０ｍｍの透明基板中
心に、直径９０ｍｍ、厚さ１００μｍの高分子複屈折膜
３をエポキシ樹脂系の光硬化型の接着剤４で接着し、透
明基板１とした。次に、この透明基板１に接着した高分
子複屈折膜３をイソプロピルアルコール等の有機溶媒と
純水で洗浄する。その後、日本ゼオン化社製ＺＥＰ−５
２０レジストをスピンコートにより０．５μｍ厚のレジ
スト膜を形成し、ベーク後、ニコン社製 ステッパ装置
を用い、ライン＆スペース２μｍのパターンを直径９０
ｍｍの範囲に形成し、酸素ガスを主成分とするエッチン
グガス雰囲気中で、住友金属社製ＥＣＲ（Electron Cyc
lotron Resonance:電子サイクロトロン共鳴）エッチン
グ装置で幅１μｍ、深さ４μｍのラインと１μｍ幅のス
ペースを３００周期繰り返した回折格子５を形成した。
各装置のハンドリング等の理由で実質有効素子形成範囲
は直径８０ｍｍ内にある。他のフォトリソ工程は一般に
知られているプロセスを採用しており、詳細は省略す
る。

【００３０】次に、この高分子複屈折膜３の回折格子５
が形成されている面で、回折格子５に影響しない直径１
０１ｍｍ以上の領域に、厚み１２５μｍのＢＫ−７の片
面に、厚み３０μｍの両面粘着シート８を接着し、内径
９０ｍｍ、外形１００ｍｍのリング状に切り抜き加工し
接着、固定した。次に、この透明基板１を図示しないア
ライメント装置の基板チャックに載置した後、回折格子
５を形成した高分子複屈折膜３の中央部に所定充填量の
エポキシ樹脂系光硬化型等方性接着材１０をディスペン
サで計量滴下し、対向するマスクホルダに固定しておい
た、両面光学研磨した外径１０２ｍｍ、厚み１．０ｍ
ｍ、接着平面側の端部を０．５ｍｍの面取りをした面取
り部Ｃを有するＢＫ−７対向透明基板１１を重ね合わ
せ、一方の基板をＺ軸方向に移動し、等方性接着材１０
を被接着全面に広げた。ここでは、余剰接着材１０は透
明基板１に流れ出すが、対向透明基板１１に形成した面
取り部Ｃの傾斜面で流れとどまる。

【００３１】この状態で、図示しない紫外線照射装置で
１５０ｍｍ上面から放射照度２０ｍＷ/ｃｍ^２の紫外光
を透明基板に８分間照射し接着材１０を硬化した。な
お、透明基板１、対向透明基板１１の非接着面に入射波
長６６０ｎｍが反射率最小となるよう反射防止膜２、１
２をそれぞれ形成している。次にデスコ製ダイシング装
置ＤＡＤ−２Ｈにレジン系ブレード タイプＰ１Ａ８５
１ ＳＤＣ３２０Ｒ１０ＭＢ０１、刃幅０．２ｍｍを取
りつけ切り込み量２．０ｍｍ、送り速度５ｍｍ／秒で、
回折格子５を形成した素子形状である４ｍｍ角に切り出
した。このように、本発明では大きい方の透明基板１を
ダイシング装置側に固定し、一方の対向透明基板１１は
切断する基板端部までエポキシ樹脂系接着材１０で充填
されるため、はみ出したエポキシ樹脂系接着材１０は、
対向透明基板１１の面取り部より外には出ず、余剰分は
透明基板１の外周部に受けるので、ダイシング時に発生
する透明基板のびびりに起因するチッピングやチップ飛
びが防止できた。

【００３２】図７は偏光分離素子の製造装置の実施例を
示す図である。本実施例は、接着材１０を、基板端部ま
で形成する手段として、接着材広がり状態と基板外形と
を検出するＣＣＤカメラ１５と、対向透明基板１１を固
定するマスクホルダ部１６と、透明基板１を固定する基
板ホルダ゛部１７と、透明基板１と対向透明基板１１の
いずれかを上下移動する移動可能なステージ１８と、接
着材を滴下するディスペンサ１９と、接着厚みを規定す
るスペーサ２０とで構成される。

【００３３】直径８０ｍｍ、厚さ１００μｍの高分子複
屈折膜３を厚みが約１３５μｍとなるようエポキシ樹脂
系の光硬化型の接着剤４で外径１００ｍｍ、厚さ１．０
ｍｍの透明基板１中央に接着した。次に、この透明基板
１に接着した高分子複屈折膜３をイソプロピルアルコー
ル等の有機溶媒と純水で洗浄する。その後、日本ゼオン
化社製ＺＥＰ−５２０レジストをスピンコートにより
０．５μｍ厚のレジスト膜を形成し、ベーク後、ニコン
社製 ステッパ装置を用い、ライン＆スペース２μｍの
パターンをφ９０ｍｍの範囲に形成し、酸素ガスを主成
分とするエッチングガス雰囲気中で、住友金属社製ＥＣ
Ｒ（Electron Cyclotron Resonance:電子サイクロトロ
ン共鳴）エッチング装置で幅１μｍ、深さ４μｍのライ
ンと１μｍ幅のスペースを３００周期繰り返した回折格
子を形成した。各装置のハンドリング等の理由で実質有
効素子形成範囲は直径７０ｍｍ内にある。他のフォトリ
ソ工程は一般に知られているプロセスを採用しており、
詳細は省略する。

【００３４】次に、この高分子複屈折膜３の回折格子５
が形成されている面で、且つ、回折格子５に影響しない
直径８０ｍｍ以上の領域に、厚み１６５μｍのＢＫ−７
の片面に、厚み３０μｍの両面粘着シートを接着し、内
径９０ｍｍ、外径１００ｍｍのリング状に切り抜き加工
したスペーサ２０を、おおよそ１２０°分割の位置で、
且つ、ダイシングラインｄｌから外れた位置に幅１ｍｍ
の開口部を３箇所設け接着、固定した。

【００３５】次に、この透明基板を、アライメント装置
の基板ホルダ部１７に載置、固定した後、回折格子５を
形成した高分子複屈折膜３の中央に粘度５００ｃｐｓ
（２５℃）エポキシ樹脂系光硬化型等方性接着材１０を
接着厚み６０μｍとなる接着量の０．８５２ｍＬをディ
スペンサ１９で計量滴下し、その後、一組の基板の外形
をモニタできるように、一部に切り欠きを設けたマスク
ホルダ１６に固定しておいた、外径１００ｍｍ、厚み
１．０ｍｍの両面光学研磨したＢＫ−７対向透明基板１
１を２ｍｍのギャップを設け、重ね合わせた後、マスク
ホルダ部１６に固定した。図はこのときの状態を示して
いる。その後、透明基板１外形と接着材広がり状態をＣ
ＣＤカメラ１５でモニタしながら、移動ステージ１８に
一体化された一方の基板をＺ軸方向に移動し、等方性接
着材１０が透明基板全面に広がった時点でＺ軸移動を停
止し、ステージ固定後、この状態で、図示しない紫外線
照射装置でマスクホルダ上部１５０ｍｍから照射照度２
０ｍＷ/ｃｍ^２の紫外光を透明基板１に８分間照射し接
着材を硬化した。なお、透明基板１、対向透明基板１１
の非接着面に入射波長６６０ｎｍが反射率最小となるよ
う反射防止膜２、１２をそれぞれ形成している。

【００３６】次にデスコ製ダイシング装置ＤＡＤ−２Ｈ
にレジン系ブレード タイプＰ１Ａ８５１ ＳＤＣ３２
０Ｒ１０ＭＢ０１ 刃幅０．２ｍｍを取りつけ、切り込
み量２．０ｍｍ、送り速度５ｍｍ／秒で３箇所の開口部
９を避けるように、回折格子を形成した素子形状である
４ｍｍ角に切り出した。このように、本発明では基板端
部までエポキシ樹脂で充填されており、ダイシング時に
発生する空隙部分の透明基板のびびりに起因するチッピ
ングやチップが発生しない。

【００３７】接着材量は以下のようにして決定した。直
径８０ｍｍ＊厚さ６０μｍを埋め込むのに必要な接着材
料０．３０１ｍＬ、直径８０〜１００ｍｍ範囲の１９５
μｍ空隙を埋め込むのに必要な接着材量（高分子複屈折
膜３接着後の厚み１３５μｍ＋接着層厚み６０μｍ＝１
９５μｍ）０．５５１ｍＬ、よって０．５５１＋０．３
０１ｍＬ＝０．８５２ｍＬとした。

【００３８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、透明基板と対
向透明基板の空隙を充填部材で基板端部まで埋めたこと
で、ダイシング時のチッピングを低減し、且つ、チップ
飛びを防止できできる。請求項２の発明によれば、透明
基板と対向透明基板の空隙の充填部材に偏光分離素子を
構成する要素の何れかと同じ材料としたことで、ダイシ
ング性が向上し、チッピングを低減できる。請求項３の
発明によれば、対向透明基板より透明基板を大きくした
ことで、基板端部まで空隙のない接着が可能となり、ダ
イシング時のチッピングを低減し、且つ、チップ飛びを
防止できる。

【００３９】請求項４乃至５の発明によれば、充填部材
の少なくとも一部を粘着性シート形状もしくは、球状の
スペーサとした事で接着材が接着装置へ食み出す事を防
止できる。請求項６の発明によれば、等方性の接着材を
光硬化型のアクリル樹脂系、エポキシ樹脂系の材料とし
たことで、接着プロセスの低コスト化が可能となった。
請求項７の発明によれば、透明基板の端部に面取り部を
設けたことで、接着材の食み出しを防止できる。請求項
８の発明によれば、高分子複屈折膜が延伸により分子鎖
を配向させた高分子膜としたことで、偏光分離素子の小
型化、低コスト化が可能となった。

【００４０】請求項９の発明によれば、接着材を、基板
端部まで形成する手段に、接着剤広がり検出用ＣＣＤカ
メラと、基板外形検出用ＣＣＤカメラと、対向透明基板
と透明基板を固定するマスクホルダ、基板ホルダ部と、
対向透明基板と透明基板のいずれかを上下移動するＺ軸
移動ステージと、接着材を滴下するディスペンサと、接
着厚みを規定するスペーサとで構成し、接着剤広がり状
態をＣＣＤカメラでモニタしながら、移動ステージに一
体化された一方の基板をＺ軸方向に移動し、等方性接着
剤を透明基板全面に広げたことで、基板端部まで空隙の
ない接着が可能となり、ダイシング時のチッピングを低
減、且つ、チップ飛びを防止できた。

【００４１】請求項１０の発明によれば、請求項１〜９
に記載の製造方法によって作製されているのでチッピン
グを小さくでき、その結果偏光分離素子の外形を小さく
でき、素子の低コスト化が可能となる。請求項１１の発
明によれば、請求項１０に記載の偏光分離素子を用いて
いるので、組付け精度の高い光ピックアップ装置が得ら
れ、光ピックアップ装置の小型化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を説明するための模式図
である。

【図２】本発明の第１の実施例を説明するための図であ
る。

【図３】本発明の第１の実施例を説明するための模式図
である。

【図４】本発明の第２の実施例を説明するための模式図
である。

【図５】本発明の第２の実施例を説明するための模式図
である。

【図６】本発明の第３の実施例を説明するための模式図
である。

【図７】偏光分離素子の製造装置の実施例を示す図であ
る。

【図８】従来の技術の問題点を説明するための模式図で
ある。

【図９】従来の技術の問題点を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ 透明基板 ２ 反射防止膜 ３ 高分子複屈折膜 ４ 接着剤 ５ 回折格子 ６ 実質有効素子形成範囲 ７ 充填材 ８ 両面粘着シート ９ 開口部 １０ オーバーコート（接着材） １１ 対向透明基板 １２ 反射防止膜 １３ ガラスボール １４ エポキシ樹脂 １５ ＣＣＤカメラ １６ マスクホルダ部 １７ 基板ホルダ゛部 １８ ステージ １９ ディスペンサ ２０ スペーサ ｄｌ ダイシングライン Ｃ 面取り部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 孝二 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 守 哲司 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 村上 明繁 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 鈴土 剛 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H049 BA05 BA42 BB51 BB65 BC13 BC21 5D119 JA12 5D789 JA12

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直交する２つの偏光成分を分離する為、高
   分子複屈折膜が周期的な凹凸を有する回折格子として透
   明基板上に形成され、前記高分子複屈折膜の凹み部分に
   等方性の接着材を充填してオーバーコート層を形成する
   工程と、該オーバーコート層の上に対向透明基板を接着
   する工程とを同一工程で実施する偏光分離素子の製造方
   法において、前記透明基板と前記対向透明基板の空隙を
   充填部材で基板端部まで埋めたことを特徴とする偏光分
   離素子の製造方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の偏光分離素子の製造方法
   において、前記透明基板と前記対向透明基板の空隙の充
   填部材は、前記偏光分離素子を構成する要素の何れかと
   同じ材料であることを特徴とする偏光分離素子の製造方
   法。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の偏光分離素子の
   製造方法において、前記透明基板もしくは前記対向透明
   基板のいずれか一方を他方より大きくしたことを特徴と
   する偏光分離素子の製造方法。
4. 【請求項４】請求項１ないし３のいずれか１つに記載の
   偏光分離素子の製造方法において、前記充填部材の少な
   くとも一部が粘着性を有するシート形状であることを特
   徴とする偏光分離素子の製造方法。
5. 【請求項５】請求項１ないし３のいずれか１つに記載の
   偏光分離素子の製造方法において、前記充填部材の少な
   くとも一部が球状のスペーサであることを特徴とする偏
   光分離素子の製造方法。
6. 【請求項６】請求項１ないし５のいずれか１つに記載の
   偏光分離素子の製造方法において、前記接着材が等方性
   の光硬化型のアクリル樹脂系もしくはエポキシ樹脂系の
   材料からなることを特徴とする偏光分離素子の製造方
   法。
7. 【請求項７】請求項１ないし６のいずれか１つに記載の
   偏光分離素子の製造方法において、前記対向透明基板の
   端部に面取り部を設けたことを特徴とする偏光分離素子
   の製造方法。
8. 【請求項８】請求項１ないし７のいずれか１つに記載の
   偏光分離素子の製造方法において、前記高分子複屈折膜
   が延伸により、分子鎖を配向させた高分子膜であること
   を特徴とする偏光分離素子の製造方法。
9. 【請求項９】請求項１ないし８のいずれか１つに記載の
   偏光分離素子の製造方法によって偏光分離素子を製造す
   る装置であって、前記接着材を基板端部まで形成する手
   段が、接着材広がりを検出する手段と、基板外形を検出
   する手段と、前記透明基板と前記対向透明基板を固定す
   る手段と、前記透明基板と前記対向透明基板のいずれか
   を上下移動する手段と、前記接着材を滴下する手段と、
   接着厚みを規定する部材を設置する手段と、から成るこ
   とを特徴とする偏光分離素子の製造装置。
10. 【請求項１０】請求項１ないし８のいずれか１つに記載
    の偏光分離素子の製造方法によって作製された偏光分離
    素子。
11. 【請求項１１】請求項１０に記載の偏光分離素子を用い
    た光ピックアップ。