JP3425055B2 - ホログラム素子の製造方法 - Google Patents
ホログラム素子の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＣＤ、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、ＭＤ、ＬＤ等の光ディスク用ピックアップ部品に使
用するホログラム素子の製造方法に関するものである。
Ｍ、ＭＤ、ＬＤ等の光ディスク用ピックアップ部品に使
用するホログラム素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ディスク用ピックアップ部品として使
用されるホログラム素子は、通常数ｍｍ角の大きさであ
り、大量かつ安価に製造することを目的に、大型の光透
過性基板上に一括して複数個の素子が形成された後、分
断して提供される。
用されるホログラム素子は、通常数ｍｍ角の大きさであ
り、大量かつ安価に製造することを目的に、大型の光透
過性基板上に一括して複数個の素子が形成された後、分
断して提供される。
【０００３】ホログラム素子には、きわめて微細な回折
格子が精密に形成されている。該回折格子を形成する方
法として、図５に示す半導体装置の製造方法を利用する
方法、図６並びに図７に示す、一般にフォトポリマ法
（Ｐｈｏｔｏ Ｐｏｌｙｍｅｒ；以下２Ｐ法と称す）と
呼ばれる成形方法によって製造する方法等、種々の製法
が提案されている。
格子が精密に形成されている。該回折格子を形成する方
法として、図５に示す半導体装置の製造方法を利用する
方法、図６並びに図７に示す、一般にフォトポリマ法
（Ｐｈｏｔｏ Ｐｏｌｙｍｅｒ；以下２Ｐ法と称す）と
呼ばれる成形方法によって製造する方法等、種々の製法
が提案されている。
【０００４】半導体装置の製造方法を利用するホログラ
ム素子の製造方法は、図５に示すように、まずガラス基
板１１の片面に感光性材料１２をスピンコート法等によ
って塗布する。次に、所定のパターンをフォトリソグラ
フィによって形成する。その後、ＣＦ4やＣＨＦ3等のガ
ス雰囲気中で、反応性イオンエッチング法によりガラス
基板１１に微細なパターンを形成する。このとき感光性
材料１２も同時に加工されるが、ガラス基板１１の加工
レートと感光性材料１２の加工レートとの関係をあらか
じめ把握しておき、ガラス基板１１に所定の深さのパタ
ーンが形成された後も感光性材料１２がガラス基板上に
残留するように感光性材料１２の塗布厚さを決定する。
ガラス基板上１１に残留した感光性材料１２は、溶剤で
除去するか、酸素ガス雰囲気中で灰化除去する。以上の
方法でガラス基板１１上に形成された複数個のホログラ
ム素子は、最終的に必要とされる形状に分割して完成す
る。
ム素子の製造方法は、図５に示すように、まずガラス基
板１１の片面に感光性材料１２をスピンコート法等によ
って塗布する。次に、所定のパターンをフォトリソグラ
フィによって形成する。その後、ＣＦ4やＣＨＦ3等のガ
ス雰囲気中で、反応性イオンエッチング法によりガラス
基板１１に微細なパターンを形成する。このとき感光性
材料１２も同時に加工されるが、ガラス基板１１の加工
レートと感光性材料１２の加工レートとの関係をあらか
じめ把握しておき、ガラス基板１１に所定の深さのパタ
ーンが形成された後も感光性材料１２がガラス基板上に
残留するように感光性材料１２の塗布厚さを決定する。
ガラス基板上１１に残留した感光性材料１２は、溶剤で
除去するか、酸素ガス雰囲気中で灰化除去する。以上の
方法でガラス基板１１上に形成された複数個のホログラ
ム素子は、最終的に必要とされる形状に分割して完成す
る。
【０００５】図５に示す製造方法では、反応性イオンエ
ッチングの工程に多くの時間を要し、製造効率が上がら
ないので、さらに効率良く安価に製造する方法のひとつ
として、図６並びに図７に示す２Ｐ法を利用する方法が
提案されている。
ッチングの工程に多くの時間を要し、製造効率が上がら
ないので、さらに効率良く安価に製造する方法のひとつ
として、図６並びに図７に示す２Ｐ法を利用する方法が
提案されている。
【０００６】図６に示す２Ｐ法によるホログラム素子の
製造方法は、あらかじめ作製した原盤２上に紫外線硬化
型液状樹脂３を塗布し、前記紫外線硬化型液状樹脂３を
介して前記原盤２上に光透過性基板１を配置する。次
に、必要であれば加圧しながら、前記紫外線硬化型樹脂
３を前記基板１と前記原盤３で形成される空間に充分圧
し広げる。その後紫外線を照射することによって樹脂３
を硬化し、しかる後、基板１と原盤３を剥離する。紫外
線硬化型液状樹脂３は、硬化後、原盤２より光透過性基
板１との接着性に優れるような材料を選択するか、前処
理によって光透過性基板との接着性を向上させておく
と、光透過性基板１に、原盤２の転写パターンを有する
樹脂層が形成される。
製造方法は、あらかじめ作製した原盤２上に紫外線硬化
型液状樹脂３を塗布し、前記紫外線硬化型液状樹脂３を
介して前記原盤２上に光透過性基板１を配置する。次
に、必要であれば加圧しながら、前記紫外線硬化型樹脂
３を前記基板１と前記原盤３で形成される空間に充分圧
し広げる。その後紫外線を照射することによって樹脂３
を硬化し、しかる後、基板１と原盤３を剥離する。紫外
線硬化型液状樹脂３は、硬化後、原盤２より光透過性基
板１との接着性に優れるような材料を選択するか、前処
理によって光透過性基板との接着性を向上させておく
と、光透過性基板１に、原盤２の転写パターンを有する
樹脂層が形成される。
【０００７】図５では、ガラス基板１１の片面にのみ素
子を形成する方法を示したが、ひとつのホログラム素子
にトラッキングビーム生成機能と光分岐・誤差信号生成
機能等を集積化する場合には、ガラス基板の両面に位置
決めされた回折格子を形成する必要がある。
子を形成する方法を示したが、ひとつのホログラム素子
にトラッキングビーム生成機能と光分岐・誤差信号生成
機能等を集積化する場合には、ガラス基板の両面に位置
決めされた回折格子を形成する必要がある。
【０００８】しかしながら、図５に示す従来の方法で
は、両面に一括して回折格子を形成することは困難であ
り、片面に素子を形成した後、同様の工程を経て、もう
一方の面に素子を形成する方法を採用している。
は、両面に一括して回折格子を形成することは困難であ
り、片面に素子を形成した後、同様の工程を経て、もう
一方の面に素子を形成する方法を採用している。
【０００９】一方、フォトポリマ法では、図７に示すよ
うに、紫外線を透過する基板１並びに紫外線を透過する
原盤２、２を用いることによって、両面一括して素子を
形成することが可能であり、製造効率の向上が期待でき
る。
うに、紫外線を透過する基板１並びに紫外線を透過する
原盤２、２を用いることによって、両面一括して素子を
形成することが可能であり、製造効率の向上が期待でき
る。
【００１０】両面パターンを同時に形成する場合、少な
くとも一方の原盤は紫外線を透過する材質からなる。例
えば図８に示すように、片方のみが紫外線を透過する原
盤２を用いると、２つの原盤２、７の材質が異なるた
め、例えば成形時の温度上昇等の温度変化が生じた場
合、膨張係数の差によって、２つの原盤２、７の伸びが
異なる。そのため両面の微細パターンの位置がずれる問
題が生じた。
くとも一方の原盤は紫外線を透過する材質からなる。例
えば図８に示すように、片方のみが紫外線を透過する原
盤２を用いると、２つの原盤２、７の材質が異なるた
め、例えば成形時の温度上昇等の温度変化が生じた場
合、膨張係数の差によって、２つの原盤２、７の伸びが
異なる。そのため両面の微細パターンの位置がずれる問
題が生じた。
【００１１】紫外線透過性原盤でない原盤７としては、
スタンパと呼ばれる金属板を用いるのが一般的である。
金属スタンパ７は、微細パターンを有するガラス原盤に
スパッタ法等により導電薄膜を形成し、電鋳技術を用い
て厚さ０．２〜０．３ｍｍ程度の板に形成したものであ
る。このような薄い板厚の金属スタンパ７を用いての２
Ｐ成形では、金属スタンパ７と基板１とを離型する過程
において、数百〜数千回の成形を行うと、金属スタンパ
７が変形してしまうという問題があった。そのため、ス
タンパ７の裏面に補強部材を接合する手法等が取られた
（例えば特開平３−２３０３３６号公報参照）。
スタンパと呼ばれる金属板を用いるのが一般的である。
金属スタンパ７は、微細パターンを有するガラス原盤に
スパッタ法等により導電薄膜を形成し、電鋳技術を用い
て厚さ０．２〜０．３ｍｍ程度の板に形成したものであ
る。このような薄い板厚の金属スタンパ７を用いての２
Ｐ成形では、金属スタンパ７と基板１とを離型する過程
において、数百〜数千回の成形を行うと、金属スタンパ
７が変形してしまうという問題があった。そのため、ス
タンパ７の裏面に補強部材を接合する手法等が取られた
（例えば特開平３−２３０３３６号公報参照）。
【００１２】以上のような問題点に鑑みて、両面に微細
パターンを同時に形成しようとする場合においては、図
７に示すように、紫外線を透過する基板１並びに紫外線
を透過する２枚の原盤２、２を用いることによって、両
面に一括した加工を施すことにより素子を形成する手法
が考えられる。
パターンを同時に形成しようとする場合においては、図
７に示すように、紫外線を透過する基板１並びに紫外線
を透過する２枚の原盤２、２を用いることによって、両
面に一括した加工を施すことにより素子を形成する手法
が考えられる。
【００１３】この手法によると、２つの原盤２、２は同
一の材質を用いることにより、温度変化による両面パタ
ーンの位置ずれは解消でき、かつ石英ガラスのように比
較的厚みのある剛性体とすることにより、原盤の寿命を
飛躍的に伸ばすことが可能となり、数千枚オーダーの成
形が可能となる。さらにスタンパを作製して裏打ちを行
なうような面倒な方法をとる必要もない。
一の材質を用いることにより、温度変化による両面パタ
ーンの位置ずれは解消でき、かつ石英ガラスのように比
較的厚みのある剛性体とすることにより、原盤の寿命を
飛躍的に伸ばすことが可能となり、数千枚オーダーの成
形が可能となる。さらにスタンパを作製して裏打ちを行
なうような面倒な方法をとる必要もない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに、２つの紫外線透過原盤２、２を用いた場合、紫外
線の大半が透過してしまうため、従来に比べて多くの紫
外線照射エネルギーが必要である。紫外線照射エネルギ
ーの多大な消費は紫外線照射ランプの寿命を縮めること
となり、装置や設備コストの増加を招いた。
うに、２つの紫外線透過原盤２、２を用いた場合、紫外
線の大半が透過してしまうため、従来に比べて多くの紫
外線照射エネルギーが必要である。紫外線照射エネルギ
ーの多大な消費は紫外線照射ランプの寿命を縮めること
となり、装置や設備コストの増加を招いた。
【００１５】そこで、本発明は、フォトポリマ法によっ
て両面に同時に微細パターンを形成するホログラム素子
の製造方法において、石英材質等の紫外線透過性原盤を
そのまま用いながら、紫外線照射エネルギーを出来るだ
け効率良く利用することを目的とし、反射部材を与える
ことにより低コストで量産性のある２Ｐ成形方法を提供
するものである。
て両面に同時に微細パターンを形成するホログラム素子
の製造方法において、石英材質等の紫外線透過性原盤を
そのまま用いながら、紫外線照射エネルギーを出来るだ
け効率良く利用することを目的とし、反射部材を与える
ことにより低コストで量産性のある２Ｐ成形方法を提供
するものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係わるホログラム素子の製造方法は、請求
項１においては、第１、第２の光透過性原盤を用い、第
１の光透過性原盤は微細パターンを有する面の裏面側に
反射面を有してなり、該第１の原盤の微細パターンを有
する面と光透過性基板、及び該基板と第２の光透過性原
盤の微細パターンを有する面とを、それぞれ紫外線硬化
型樹脂を介して当接させる工程と、これらに圧力を与え
て樹脂が原盤の微細パターンに充填するように加圧する
加圧工程と、第２の光透過性原盤の裏面側より紫外線を
照射して紫外線硬化型樹脂を両方の原盤の微細パターン
形状に倣って硬化させる露光工程と、基板と両方の原盤
とを剥離する離型工程と、を有することを特徴とするも
のである。
に、本発明に係わるホログラム素子の製造方法は、請求
項１においては、第１、第２の光透過性原盤を用い、第
１の光透過性原盤は微細パターンを有する面の裏面側に
反射面を有してなり、該第１の原盤の微細パターンを有
する面と光透過性基板、及び該基板と第２の光透過性原
盤の微細パターンを有する面とを、それぞれ紫外線硬化
型樹脂を介して当接させる工程と、これらに圧力を与え
て樹脂が原盤の微細パターンに充填するように加圧する
加圧工程と、第２の光透過性原盤の裏面側より紫外線を
照射して紫外線硬化型樹脂を両方の原盤の微細パターン
形状に倣って硬化させる露光工程と、基板と両方の原盤
とを剥離する離型工程と、を有することを特徴とするも
のである。
【００１７】請求項２においては、第１、第２の光透過
性原盤を用い、第１の光透過性原盤は微細パターンを有
する面の裏面側にＲｍａｘ１００μｍ以上の面粗度の乱
反射面を有してなり、該第１の原盤の微細パターンを有
する面と光透過性基板、及び該基板と第２の光透過性原
盤の微細パターンを有する面とを、それぞれ紫外線硬化
型樹脂を介して当接させる工程と、これらに圧力を与え
て樹脂が原盤の微細パターンに充填するように加圧する
加圧工程と、第２の光透過性原盤の裏面側より紫外線を
照射して紫外線硬化型樹脂を両方の原盤の微細パターン
形状に倣って硬化させる露光工程と、基板と両方の原盤
とを剥離する離型工程と、を有することを特徴とするも
のである。
性原盤を用い、第１の光透過性原盤は微細パターンを有
する面の裏面側にＲｍａｘ１００μｍ以上の面粗度の乱
反射面を有してなり、該第１の原盤の微細パターンを有
する面と光透過性基板、及び該基板と第２の光透過性原
盤の微細パターンを有する面とを、それぞれ紫外線硬化
型樹脂を介して当接させる工程と、これらに圧力を与え
て樹脂が原盤の微細パターンに充填するように加圧する
加圧工程と、第２の光透過性原盤の裏面側より紫外線を
照射して紫外線硬化型樹脂を両方の原盤の微細パターン
形状に倣って硬化させる露光工程と、基板と両方の原盤
とを剥離する離型工程と、を有することを特徴とするも
のである。
【００１８】請求項３においては、第１、第２の光透過
性原盤を用い、第１の光透過性原盤は微細パターンを有
する面の裏面側に、反射面およびＲｍａｘ１００μｍ以
上の面粗度の乱反射面を有してなり、該第１の原盤の微
細パターンを有する面と光透過性基板、及び該基板と第
２の光透過性原盤の微細パターンを有する面とを、それ
ぞれ紫外線硬化型樹脂を介して当接させる工程と、これ
らに圧力を与えて樹脂が原盤の微細パターンに充填する
ように加圧する加圧工程と、第２の光透過性原盤の裏面
側より紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を両方の原盤
の微細パターン形状に倣って硬化させる露光工程と、基
板と両方の原盤とを剥離する離型工程と、を有すること
を特徴とする。
性原盤を用い、第１の光透過性原盤は微細パターンを有
する面の裏面側に、反射面およびＲｍａｘ１００μｍ以
上の面粗度の乱反射面を有してなり、該第１の原盤の微
細パターンを有する面と光透過性基板、及び該基板と第
２の光透過性原盤の微細パターンを有する面とを、それ
ぞれ紫外線硬化型樹脂を介して当接させる工程と、これ
らに圧力を与えて樹脂が原盤の微細パターンに充填する
ように加圧する加圧工程と、第２の光透過性原盤の裏面
側より紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を両方の原盤
の微細パターン形状に倣って硬化させる露光工程と、基
板と両方の原盤とを剥離する離型工程と、を有すること
を特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明を以下の実施例に基づき詳
細に説明する。
細に説明する。
【００２０】図１、図２、図３、図４は、本発明による
第１、第２、第３、第４の実施例を示す。いずれも、紫
外線硬化型樹脂を介して光透過性基板と所定の微細パタ
ーンを有する２枚の光透過性原盤とを当接し、加圧を行
う加圧工程、紫外線を照射する露光工程、そして離型工
程を示す。
第１、第２、第３、第４の実施例を示す。いずれも、紫
外線硬化型樹脂を介して光透過性基板と所定の微細パタ
ーンを有する２枚の光透過性原盤とを当接し、加圧を行
う加圧工程、紫外線を照射する露光工程、そして離型工
程を示す。
【００２１】図１乃至図４いずれの場合も、紫外線硬化
型液状樹脂３を介して原盤２（ａ）、２（ｂ）と光透過
性基板１を当接し、該樹脂が加圧力によって広がり始め
た時点より一定時間の加圧保持を行った。光透過性基板
１として１００ｍｍ角アクリル樹脂基板（住友化学社製
商品名スミペックグレード名Ｅ０１１押し出し板材）を
使用し、純水、イソプロピルアルコールに各２分超音波
をかけて浸漬・洗浄し、自然乾燥を行った。その後、プ
ライマー処理としてＮ−ビニル−２−ピロリドン溶剤を
基板に滴下、スピンコート法にて、３０００ｒｐｍ、２
０〜３０秒で塗布し、３０分間自然乾燥させた。
型液状樹脂３を介して原盤２（ａ）、２（ｂ）と光透過
性基板１を当接し、該樹脂が加圧力によって広がり始め
た時点より一定時間の加圧保持を行った。光透過性基板
１として１００ｍｍ角アクリル樹脂基板（住友化学社製
商品名スミペックグレード名Ｅ０１１押し出し板材）を
使用し、純水、イソプロピルアルコールに各２分超音波
をかけて浸漬・洗浄し、自然乾燥を行った。その後、プ
ライマー処理としてＮ−ビニル−２−ピロリドン溶剤を
基板に滴下、スピンコート法にて、３０００ｒｐｍ、２
０〜３０秒で塗布し、３０分間自然乾燥させた。
【００２２】紫外線硬化型液状樹脂３（三菱レイヨン社
製ダイヤームＭ−１２１若しくはＭ−１０７）としては
粘度３３０〜７７０ｃｐｓのものを使用した。加圧・露
光条件は、加圧力２〜４ｋｇ／ｃｍ2 程度、紫外線照射
時間２０秒程度で、この時の紫外線硬化樹脂の樹脂の膜
厚は１０〜３０μｍであった。紫外線照射装置の紫外線
光のエネルギー源としてはアイキュアーライト（アイグ
ラフィクス社製Ｍ０４−１４１）を用いた。ライトと成
形品との距離は約１２０ｃｍであった。
製ダイヤームＭ−１２１若しくはＭ−１０７）としては
粘度３３０〜７７０ｃｐｓのものを使用した。加圧・露
光条件は、加圧力２〜４ｋｇ／ｃｍ2 程度、紫外線照射
時間２０秒程度で、この時の紫外線硬化樹脂の樹脂の膜
厚は１０〜３０μｍであった。紫外線照射装置の紫外線
光のエネルギー源としてはアイキュアーライト（アイグ
ラフィクス社製Ｍ０４−１４１）を用いた。ライトと成
形品との距離は約１２０ｃｍであった。
【００２３】原盤２、２としてはφ１２５ｍｍ、厚み３
ｍｍの石英を用い、原盤への微細パターンの転写はフォ
トリソグラフ技術を用いて、フォトマスクより密着露光
により作製した。
ｍｍの石英を用い、原盤への微細パターンの転写はフォ
トリソグラフ技術を用いて、フォトマスクより密着露光
により作製した。
【００２４】（実施例１）上記基板、上記洗浄、上記プ
ライマー処理、上記紫外線硬化型樹脂を用い、図１に示
すように、２枚の光透過性原盤２、２を用いて、第１の
光透過性原盤２（ａ）の微細パターンを有する面の裏面
に反射面４としてＮｉ薄膜をスパッタ法によって形成し
た。この時の金属薄膜の膜厚は１０００〜１２００Åで
あった。
ライマー処理、上記紫外線硬化型樹脂を用い、図１に示
すように、２枚の光透過性原盤２、２を用いて、第１の
光透過性原盤２（ａ）の微細パターンを有する面の裏面
に反射面４としてＮｉ薄膜をスパッタ法によって形成し
た。この時の金属薄膜の膜厚は１０００〜１２００Åで
あった。
【００２５】該原盤２（ａ）と光透過性基板１とを紫外
線硬化型樹脂３を介して当接させ、また該基板１と第２
の光透過性原盤２（ｂ）とを紫外線硬化型樹脂３を介し
て当接させ加圧を行った。加圧力は３ｋｇ／ｃｍ2 、加
圧保持時間は１８０秒であった。第２の該光透過性原盤
２（ｂ）側より紫外線を２０秒間照射した。しかる後、
基板１と原盤２、２とを離型した。
線硬化型樹脂３を介して当接させ、また該基板１と第２
の光透過性原盤２（ｂ）とを紫外線硬化型樹脂３を介し
て当接させ加圧を行った。加圧力は３ｋｇ／ｃｍ2 、加
圧保持時間は１８０秒であった。第２の該光透過性原盤
２（ｂ）側より紫外線を２０秒間照射した。しかる後、
基板１と原盤２、２とを離型した。
【００２６】離型後、基板１全面において、微細パター
ンが形成されていることを確認した。また、テープ剥離
試験を行い、基板１の全面で樹脂の剥離が生じないこと
を確認した。さらに、１０００回の成形を行ったが、基
板１の両面パターンの位置ずれは±２０μｍの仕様を越
えることはなかった。また、成形実施に際して何ら支障
も及ぼさなかった。
ンが形成されていることを確認した。また、テープ剥離
試験を行い、基板１の全面で樹脂の剥離が生じないこと
を確認した。さらに、１０００回の成形を行ったが、基
板１の両面パターンの位置ずれは±２０μｍの仕様を越
えることはなかった。また、成形実施に際して何ら支障
も及ぼさなかった。
【００２７】（実施例２）上記基板、上記洗浄、上記プ
ライマー処理、上記紫外線硬化型樹脂を用い、図２に示
すように、２枚の光透過性原盤２、２を用いて、第１の
光透過性原盤２（ａ）の微細パターンを有する面の裏面
を、テープ研磨法によってＲｍａｘ２００〜３００μｍ
の面粗度に加工（乱反射面５）した。
ライマー処理、上記紫外線硬化型樹脂を用い、図２に示
すように、２枚の光透過性原盤２、２を用いて、第１の
光透過性原盤２（ａ）の微細パターンを有する面の裏面
を、テープ研磨法によってＲｍａｘ２００〜３００μｍ
の面粗度に加工（乱反射面５）した。
【００２８】該原盤２（ａ）と光透過性基板１とを紫外
線硬化型樹脂３を介して当接させ、また該基板１と第２
の光透過性原盤２（ｂ）とを紫外線硬化型樹脂３を介し
て当接させ加圧を行った。加圧力は４ｋｇ／ｃｍ2 、加
圧保持時間は１８０秒であった。第２の該光透過性原盤
２（ｂ）側より紫外線を２０秒間照射した。しかる後、
基板１と原盤２とを離型した。
線硬化型樹脂３を介して当接させ、また該基板１と第２
の光透過性原盤２（ｂ）とを紫外線硬化型樹脂３を介し
て当接させ加圧を行った。加圧力は４ｋｇ／ｃｍ2 、加
圧保持時間は１８０秒であった。第２の該光透過性原盤
２（ｂ）側より紫外線を２０秒間照射した。しかる後、
基板１と原盤２とを離型した。
【００２９】離型後、基板１全面において、微細パター
ンが形成されていることを確認した。また、テープ剥離
試験を行い、基板１の全面で樹脂の剥離が生じないこと
を確認した。
ンが形成されていることを確認した。また、テープ剥離
試験を行い、基板１の全面で樹脂の剥離が生じないこと
を確認した。
【００３０】（実施例３）実施例１及び実施例２と同様
の基板で同様の洗浄、同様にプライマー処理を行い、図
３に示すように２枚の光透過性原盤２、２を用いて、第
１の光透過性原盤２（ａ）の微細パターンを有する面の
裏面を、テープ研磨法によってＲｍａｘ２００〜３００
μｍの面粗度に加工し、係る乱反射面５にさらに反射面
４としてスパッタ法によってＮｉ金属薄膜を４００Å形
成した。
の基板で同様の洗浄、同様にプライマー処理を行い、図
３に示すように２枚の光透過性原盤２、２を用いて、第
１の光透過性原盤２（ａ）の微細パターンを有する面の
裏面を、テープ研磨法によってＲｍａｘ２００〜３００
μｍの面粗度に加工し、係る乱反射面５にさらに反射面
４としてスパッタ法によってＮｉ金属薄膜を４００Å形
成した。
【００３１】紫外線硬化型樹脂３を介して該原盤２
（ａ）と光透過性基板１とを接触させ、該基板と第２の
光透過性原盤２（ｂ）とを紫外線硬化型樹脂３を介して
当接させ、加圧した。加圧力は４ｋｇ／ｃｍ2 、加圧保
持時間は１８０秒であった。第２の該光透過性原盤２
（ｂ）の側より紫外線を２０秒間照射した。しかる後、
基板１と原盤２、２とを離型した。
（ａ）と光透過性基板１とを接触させ、該基板と第２の
光透過性原盤２（ｂ）とを紫外線硬化型樹脂３を介して
当接させ、加圧した。加圧力は４ｋｇ／ｃｍ2 、加圧保
持時間は１８０秒であった。第２の該光透過性原盤２
（ｂ）の側より紫外線を２０秒間照射した。しかる後、
基板１と原盤２、２とを離型した。
【００３２】離型後、基板１の全面において、微細パタ
ーンが形成されていることを確認した。又、テープ剥離
試験を行い、基板１の全面で樹脂との剥離がないことを
確認した。
ーンが形成されていることを確認した。又、テープ剥離
試験を行い、基板１の全面で樹脂との剥離がないことを
確認した。
【００３３】（実施例４）実施例１及び実施例２と同様
の基板で同様の洗浄、同様にプライマー処理を行い、図
４に示すように２枚の光透過性原盤２、２を用いて、第
１の光透過性原盤２（ａ）の微細パターンを有する面の
裏面にステンレス製の金属反射板６を設置し、紫外線硬
化型樹脂３を介して該原盤２（ａ）と光透過性基板１と
を当接させ、該基板１と第２の光透過性原盤２（ｂ）と
を紫外線硬化型樹脂３を介して当接させ、加圧した。加
圧力は２ｋｇ／ｃｍ2 、加圧保持時間は１５０秒であっ
た。第２の該光透過性原盤２（ｂ）の側より紫外線を２
０秒間照射した。紫外線照射後、基板と原盤とを離型し
た。
の基板で同様の洗浄、同様にプライマー処理を行い、図
４に示すように２枚の光透過性原盤２、２を用いて、第
１の光透過性原盤２（ａ）の微細パターンを有する面の
裏面にステンレス製の金属反射板６を設置し、紫外線硬
化型樹脂３を介して該原盤２（ａ）と光透過性基板１と
を当接させ、該基板１と第２の光透過性原盤２（ｂ）と
を紫外線硬化型樹脂３を介して当接させ、加圧した。加
圧力は２ｋｇ／ｃｍ2 、加圧保持時間は１５０秒であっ
た。第２の該光透過性原盤２（ｂ）の側より紫外線を２
０秒間照射した。紫外線照射後、基板と原盤とを離型し
た。
【００３４】離型後、基板１の全面において、微細パタ
ーンが形成されていることを確認した。又、テープ剥離
試験を行い、基板１の全面で樹脂との剥離がないことを
確認した。
ーンが形成されていることを確認した。又、テープ剥離
試験を行い、基板１の全面で樹脂との剥離がないことを
確認した。
【００３５】（比較例１）図７に示す方法にて両面パタ
ーンを形成した。紫外線を透過する２枚の原盤２、２
は、上記実施例と同様のφ１２５ｍｍ、厚み３ｍｍの石
英を用い、原盤２、２への微細パターンの転写はフォト
リソグラフ技術を用いて、フォトマスクより密着露光に
より作製したものを用いた。
ーンを形成した。紫外線を透過する２枚の原盤２、２
は、上記実施例と同様のφ１２５ｍｍ、厚み３ｍｍの石
英を用い、原盤２、２への微細パターンの転写はフォト
リソグラフ技術を用いて、フォトマスクより密着露光に
より作製したものを用いた。
【００３６】上記実施例と同様の基板で同様の洗浄、同
様にプライマー処理を行い、その両面に上記実施例と同
様の紫外線効果型樹脂３を滴下し、加圧は３ｋｇ／ｃｍ
2 、加圧保持時間は１５０秒であった。紫外線照射を２
０秒間行い、基板１と原盤２、２とを離型した。離型
後、基板の外周の一部で未硬化部分生じた。又、テープ
剥離試験を実施した。その結果、最外周部の一部で剥離
が生じた。
様にプライマー処理を行い、その両面に上記実施例と同
様の紫外線効果型樹脂３を滴下し、加圧は３ｋｇ／ｃｍ
2 、加圧保持時間は１５０秒であった。紫外線照射を２
０秒間行い、基板１と原盤２、２とを離型した。離型
後、基板の外周の一部で未硬化部分生じた。又、テープ
剥離試験を実施した。その結果、最外周部の一部で剥離
が生じた。
【００３７】（比較例２）図８に示す方法にて両面パタ
ーンを形成した。実施例１及び実施例２と同様の基板で
同様の洗浄、同様にプライマー処理を行い、上記の紫外
線効果型樹脂を基板両面に滴下した。原盤１は上記実施
例と同様の石英原盤で、原盤７は金属スタンパで、微細
パターンを有するガラス原盤にスパッタ法によりＮｉ導
電薄膜を形成し、電鋳技術を用いて厚さ約０．２ｍｍ程
度の板に形成されたものである。加圧力は３ｋｇ／ｃｍ
2 、加圧保持時間は１５０秒であった。紫外線照射を２
０秒間行い、しかる後基板と原盤とを離型した。
ーンを形成した。実施例１及び実施例２と同様の基板で
同様の洗浄、同様にプライマー処理を行い、上記の紫外
線効果型樹脂を基板両面に滴下した。原盤１は上記実施
例と同様の石英原盤で、原盤７は金属スタンパで、微細
パターンを有するガラス原盤にスパッタ法によりＮｉ導
電薄膜を形成し、電鋳技術を用いて厚さ約０．２ｍｍ程
度の板に形成されたものである。加圧力は３ｋｇ／ｃｍ
2 、加圧保持時間は１５０秒であった。紫外線照射を２
０秒間行い、しかる後基板と原盤とを離型した。
【００３８】離型後、基板１に全面において、微細パタ
ーンが形成されていることを確認した。又、テープ剥離
試験を行い、基板１の全面で樹脂との剥離がないことを
確認した。しかしながら、約１００回の２Ｐ成形におい
て、基板の両面パターンの位置ずれは３０〜４０μｍ
と、仕様±２０μｍを越えてしまった。また、２００回
の２Ｐ成形後、スタンパの変形が著しくなり、樹脂の広
がりが均一でなくなり、継続して成形を行うことが不可
能になった。
ーンが形成されていることを確認した。又、テープ剥離
試験を行い、基板１の全面で樹脂との剥離がないことを
確認した。しかしながら、約１００回の２Ｐ成形におい
て、基板の両面パターンの位置ずれは３０〜４０μｍ
と、仕様±２０μｍを越えてしまった。また、２００回
の２Ｐ成形後、スタンパの変形が著しくなり、樹脂の広
がりが均一でなくなり、継続して成形を行うことが不可
能になった。
【００３９】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によるホログラム素子の製造方法は、光透過性基板の両
面に微細パターンを形成する場合において、第１の光透
過性原盤の微細パターンを有する面の裏面に設けた金属
薄膜や反射部材等による反射面により、紫外線の光エネ
ルギー利用効率を向上することが出来る。また、光透過
性原盤の微細パターンを有する面の裏面をＲｍａｘ１０
０μｍ以上の面粗度の乱反射面とすることにより、露光
時に紫外線光が乱反射することで光エネルギー利用効率
を向上することが出来る。さらに、反射面およびＲｍａ
ｘ１００μｍ以上の面粗度の乱反射面を併用すれば、露
光時の光エネルギーが散乱、反射して、光エネルギーを
より効率良く利用することが出来る。
によるホログラム素子の製造方法は、光透過性基板の両
面に微細パターンを形成する場合において、第１の光透
過性原盤の微細パターンを有する面の裏面に設けた金属
薄膜や反射部材等による反射面により、紫外線の光エネ
ルギー利用効率を向上することが出来る。また、光透過
性原盤の微細パターンを有する面の裏面をＲｍａｘ１０
０μｍ以上の面粗度の乱反射面とすることにより、露光
時に紫外線光が乱反射することで光エネルギー利用効率
を向上することが出来る。さらに、反射面およびＲｍａ
ｘ１００μｍ以上の面粗度の乱反射面を併用すれば、露
光時の光エネルギーが散乱、反射して、光エネルギーを
より効率良く利用することが出来る。
【００４０】また、以上の各請求項にわたり、光透過性
原盤の材質が同一であるため、両面パターンの位置ずれ
を生じることもなく、かつ原盤の厚みが３ｍｍと従来の
金属スタンパよりも厚く剛性があるため１０００回の成
形を行っても、成形に支障を及ぼすことはない。更に、
かかる光透過性原盤の微細パターンを有する面の裏面に
反射部材を設置することにより、該原盤裏面に配置され
ている、支持部材、真空吸着穴、ネジ穴等が、紫外線露
光時に光線に影響を及ぼすことにより微細パターンの正
しい形成を阻害することを、防止することができた。
原盤の材質が同一であるため、両面パターンの位置ずれ
を生じることもなく、かつ原盤の厚みが３ｍｍと従来の
金属スタンパよりも厚く剛性があるため１０００回の成
形を行っても、成形に支障を及ぼすことはない。更に、
かかる光透過性原盤の微細パターンを有する面の裏面に
反射部材を設置することにより、該原盤裏面に配置され
ている、支持部材、真空吸着穴、ネジ穴等が、紫外線露
光時に光線に影響を及ぼすことにより微細パターンの正
しい形成を阻害することを、防止することができた。
【図１】本発明による第１の実施例を説明する工程図で
ある。
ある。
【図２】本発明による第２の実施例を説明する工程図で
ある。
ある。
【図３】本発明による第３の実施例を説明する工程図で
ある。
ある。
【図４】本発明による第４の実施例を説明する工程図で
ある。
ある。
【図５】従来の半導体素子の製造方法を利用したホログ
ラム素子の製造方法を説明する工程図である。
ラム素子の製造方法を説明する工程図である。
【図６】フォトポリマ法によるホログラム素子の製造方
法を説明する工程図である。
法を説明する工程図である。
【図７】フォトポリマ法によるホログラム素子の製造方
法を説明する工程図である。
法を説明する工程図である。
【図８】第２の比較例にて用いたホログラム素子の製造
方法を説明する工程図である。
方法を説明する工程図である。
１ 光透過性基板
２ 光透過性原盤
３ 紫外線硬化型液状樹脂
４ 反射面（金属薄膜）
５ 乱反射面
６ 反射板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03H 1/20
G02B 5/32
G03H 1/04
Claims (3)
- 【請求項１】 第１、第２の光透過性原盤を用い、 第１の光透過性原盤は微細パターンを有する面の裏面側
に反射面を有してなり、 該第１の原盤の微細パターンを有する面と光透過性基
板、及び該基板と第２の光透過性原盤の微細パターンを
有する面とを、それぞれ紫外線硬化型樹脂を介して当接
させる工程と、 これらに圧力を与えて樹脂が原盤の微細パターンに充填
するように加圧する加圧工程と、 第２の光透過性原盤の裏面側より紫外線を照射して紫外
線硬化型樹脂を両方の原盤の微細パターン形状に倣って
硬化させる露光工程と、 基板と両方の原盤とを剥離する離型工程と、を有するこ
とを特徴とするホログラム素子の製造方法。 - 【請求項２】 第１、第２の光透過性原盤を用い、 第１の光透過性原盤は微細パターンを有する面の裏面側
にＲｍａｘ１００μｍ以上の面粗度の乱反射面を有して
なり、 該第１の原盤の微細パターンを有する面と光透過性基
板、及び該基板と第２の光透過性原盤の微細パターンを
有する面とを、それぞれ紫外線硬化型樹脂を介して当接
させる工程と、 これらに圧力を与えて樹脂が原盤の微細パターンに充填
するように加圧する加圧工程と、 第２の光透過性原盤の裏面側より紫外線を照射して紫外
線硬化型樹脂を両方の原盤の微細パターン形状に倣って
硬化させる露光工程と、 基板と両方の原盤とを剥離する離型工程と、を有するこ
とを特徴とするホログラム素子の製造方法。 - 【請求項３】 第１、第２の光透過性原盤を用い、 第１の光透過性原盤は微細パターンを有する面の裏面側
に、反射面およびＲｍａｘ１００μｍ以上の面粗度の乱
反射面を有してなり、 該第１の原盤の微細パターンを有する面と光透過性基
板、及び該基板と第２の光透過性原盤の微細パターンを
有する面とを、それぞれ紫外線硬化型樹脂を介して当接
させる工程と、 これらに圧力を与えて樹脂が原盤の微細パターンに充填
するように加圧する加圧工程と、 第２の光透過性原盤の裏面側より紫外線を照射して紫外
線硬化型樹脂を両方の原盤の微細パターン形状に倣って
硬化させる露光工程と、 基板と両方の原盤とを剥離する離型工程と、を有するこ
とを特徴とするホログラム素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06025697A JP3425055B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | ホログラム素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06025697A JP3425055B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | ホログラム素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10254335A JPH10254335A (ja) | 1998-09-25 |
| JP3425055B2 true JP3425055B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=13136918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06025697A Expired - Fee Related JP3425055B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | ホログラム素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3425055B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4180355B2 (ja) | 2002-11-18 | 2008-11-12 | シャープ株式会社 | ホトマスクを用いたホログラム素子製造方法およびホログラム素子 |
| WO2015162714A1 (ja) * | 2014-04-23 | 2015-10-29 | 日産自動車株式会社 | 表面処理装置及び表面処理方法 |
-
1997
- 1997-03-14 JP JP06025697A patent/JP3425055B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10254335A (ja) | 1998-09-25 |
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