JP2566003B2 - 赤外線グリッド偏光子の製造方法 - Google Patents
赤外線グリッド偏光子の製造方法Info
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- JP2566003B2 JP2566003B2 JP1049162A JP4916289A JP2566003B2 JP 2566003 B2 JP2566003 B2 JP 2566003B2 JP 1049162 A JP1049162 A JP 1049162A JP 4916289 A JP4916289 A JP 4916289A JP 2566003 B2 JP2566003 B2 JP 2566003B2
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- Japan
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- conductor
- grid
- grid polarizer
- photoresist
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、赤外用グリッド偏光子に関する。グリッド
偏光子は適当な偏光材料がない赤外線波長域等でよく用
いられている。
偏光子は適当な偏光材料がない赤外線波長域等でよく用
いられている。
（従来の技術） グリッド偏光子は、第２図に示すように、導体細線を
対象光の波長以下のピッチでグリッド状に平行に配列さ
せたもので、導体グリッドと平行な方向に振動している
光の電界成分はこのグリッド偏光子で反射され、導体グ
リッドと垂直な方向に振動している光の電界成分は、グ
リッド偏光子を透過する性質を有する。グリッド偏光子
は、導体グリッドのピッチ間隔ｄと幅ａがその偏光特性
に影響する。ピッチ間隔ｄが小さい程偏光特性が良くな
り、a/dは0.5〜0.7が良いとされている。従って、偏光
波長が短くなればなる程、導体グリッドのピッチを短く
しなければならないが、短くすれば導体グリッド単独
で、導体間の隙間を中空状態にしておくことが難しくな
り、透明基板上に、導体グリッドを形成している。
対象光の波長以下のピッチでグリッド状に平行に配列さ
せたもので、導体グリッドと平行な方向に振動している
光の電界成分はこのグリッド偏光子で反射され、導体グ
リッドと垂直な方向に振動している光の電界成分は、グ
リッド偏光子を透過する性質を有する。グリッド偏光子
は、導体グリッドのピッチ間隔ｄと幅ａがその偏光特性
に影響する。ピッチ間隔ｄが小さい程偏光特性が良くな
り、a/dは0.5〜0.7が良いとされている。従って、偏光
波長が短くなればなる程、導体グリッドのピッチを短く
しなければならないが、短くすれば導体グリッド単独
で、導体間の隙間を中空状態にしておくことが難しくな
り、透明基板上に、導体グリッドを形成している。
しかし、従来のグリッド偏光子は、第３図に示すよう
に、適当な基板の上にホトレジスト層を積層し、ホログ
ラフィック露光法で表面に正弦波状のレジストパターン
を作成し、その斜面に導体を蒸着させるか（ア）、又
は、ブレーズドグレーティングのレプリカを作成し、斜
方向からその斜面に導体を蒸着させて製作している
（イ）。しかし、斜面に導体を蒸着させた場合、蒸着パ
ターン形状が不均一となり、偏光特性を一定にすること
が難しいと云う問題があった。また、斜面に導体パター
ンを形成した時に、偏光特性が良くない原因として、斜
面の導体で反射された光が、反対側の斜面から基板内に
入射する可能性が考えられる。また、基板にレプリカを
用いる場合、レプリカの材質は通常樹脂が用いられる。
しかし、樹脂は熱に弱くまた赤外域の波長に対する透過
率は低いので、赤外域における偏光子としての性能は良
くないと云う問題がある。
に、適当な基板の上にホトレジスト層を積層し、ホログ
ラフィック露光法で表面に正弦波状のレジストパターン
を作成し、その斜面に導体を蒸着させるか（ア）、又
は、ブレーズドグレーティングのレプリカを作成し、斜
方向からその斜面に導体を蒸着させて製作している
（イ）。しかし、斜面に導体を蒸着させた場合、蒸着パ
ターン形状が不均一となり、偏光特性を一定にすること
が難しいと云う問題があった。また、斜面に導体パター
ンを形成した時に、偏光特性が良くない原因として、斜
面の導体で反射された光が、反対側の斜面から基板内に
入射する可能性が考えられる。また、基板にレプリカを
用いる場合、レプリカの材質は通常樹脂が用いられる。
しかし、樹脂は熱に弱くまた赤外域の波長に対する透過
率は低いので、赤外域における偏光子としての性能は良
くないと云う問題がある。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、赤外域の光に対して透過率及び偏光特性の
良い赤外用グリッド偏光子の製造方法を提供することを
目的とする。
良い赤外用グリッド偏光子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） 本発明は、赤外光に対して吸収の少い耐熱性基板の両
面を光学研磨し、同基板の両面に反射防止膜を積層した
後、入射側の反射防止膜の上面にAu、ホトレジストをコ
ートし、このホトレジストにホログラフィック露光法で
断面正弦半波状のレジストパターンを形成し、このレジ
ストパターンをマスクとしてArイオンビームエッチング
を行い、その後残存レジストを灰化除去することにより
矩形断面の高密度平行線条よりなるAuの格子パターンを
形成させることを特徴とする。
面を光学研磨し、同基板の両面に反射防止膜を積層した
後、入射側の反射防止膜の上面にAu、ホトレジストをコ
ートし、このホトレジストにホログラフィック露光法で
断面正弦半波状のレジストパターンを形成し、このレジ
ストパターンをマスクとしてArイオンビームエッチング
を行い、その後残存レジストを灰化除去することにより
矩形断面の高密度平行線条よりなるAuの格子パターンを
形成させることを特徴とする。
（作用） グリッド偏光子は、細い線状の導体を平行に並べたも
のであるが、導体細条は基板上に保持されているので、
強度上全く問題がなく、基板は測定光を透過させるため
に、導体を保持する基板に透過率の高い材質を用いてい
るから、透過率は良好である。
のであるが、導体細条は基板上に保持されているので、
強度上全く問題がなく、基板は測定光を透過させるため
に、導体を保持する基板に透過率の高い材質を用いてい
るから、透過率は良好である。
本発明は、基板上に導体（Au）の高密度の平行線パタ
ーンをArイオンビームエッチングにより形成させたもの
で、このことにより導体パターンが基板上に基板面と平
行に形成され、導体パターンにおける反射光が反対側の
斜面からグリッド偏光子基板に再入射することがなくな
り、偏光特性が向上した。また、基板上に形成される導
体の平行線パターンが鮮明にしかも高密度で形成するこ
とが可能になり、この点からも偏光特性が向上した。
ーンをArイオンビームエッチングにより形成させたもの
で、このことにより導体パターンが基板上に基板面と平
行に形成され、導体パターンにおける反射光が反対側の
斜面からグリッド偏光子基板に再入射することがなくな
り、偏光特性が向上した。また、基板上に形成される導
体の平行線パターンが鮮明にしかも高密度で形成するこ
とが可能になり、この点からも偏光特性が向上した。
特に、赤外領域では、Siのように吸収が少ないもので
あっても、表面反射率の大なる材料があり、基板面を反
射防止膜でコートすることで、基板の対象光の透過率が
向上し、狭い波長範囲なら100％の透過率を得ることも
可能となり、更に偏光特性が向上した。
あっても、表面反射率の大なる材料があり、基板面を反
射防止膜でコートすることで、基板の対象光の透過率が
向上し、狭い波長範囲なら100％の透過率を得ることも
可能となり、更に偏光特性が向上した。
（実施例） 第１図に本発明の一実施例の工程図を示す。第１図に
おいて、Ａ図は導体グリッド５の加工前のグリッド基板
の構成層を示したもので、このグリッド基板は、まず、
両面研磨したSi基板１（厚み260μm,外径50mmφ）の両
面に真空蒸着法により誘電体多層膜ZnS,MgF2を蒸着し、
反射防止膜2,3を形成した。次に入射側の反射防止膜２
の上面に、導体グリッド５との付着力を良くするため
に、導体付着膜４としてNi−Cr膜（厚み20Å）を真空蒸
着させた。付着膜４の上面に導体グリッド５となるAu膜
（700Å）を真空蒸着させた。更に、導体グリッド５の
上面に、フォトレジスト６としてOFPR5000を2500Å厚さ
にスピンコートし、90℃で30分フレッシュエアオーブン
による焼成を行って製作したものである。
おいて、Ａ図は導体グリッド５の加工前のグリッド基板
の構成層を示したもので、このグリッド基板は、まず、
両面研磨したSi基板１（厚み260μm,外径50mmφ）の両
面に真空蒸着法により誘電体多層膜ZnS,MgF2を蒸着し、
反射防止膜2,3を形成した。次に入射側の反射防止膜２
の上面に、導体グリッド５との付着力を良くするため
に、導体付着膜４としてNi−Cr膜（厚み20Å）を真空蒸
着させた。付着膜４の上面に導体グリッド５となるAu膜
（700Å）を真空蒸着させた。更に、導体グリッド５の
上面に、フォトレジスト６としてOFPR5000を2500Å厚さ
にスピンコートし、90℃で30分フレッシュエアオーブン
による焼成を行って製作したものである。
次に、上記によって製作したグリッド基板のフォトレ
ジスト６に、ホログラフィック露光法による２光束干渉
縞を焼き付けた。光源にはHe−Cdレーザー（λ＝4416
Å）を用い、スペシャルフィルターと軸外放物面鏡によ
り平行光束を作る。焼き付ける干渉縞は、ピッチ間隔が
使用波長の1/10程度になるように、2000本/mmとした。
次に現像を行い、Ｂ図に示すように、レジスト６の断面
形状が正弦半波状即ち、a/dが0.5となるようにした。こ
の断面形状の調整は、露光時間と現像時間の調整によっ
て行うことができる。
ジスト６に、ホログラフィック露光法による２光束干渉
縞を焼き付けた。光源にはHe−Cdレーザー（λ＝4416
Å）を用い、スペシャルフィルターと軸外放物面鏡によ
り平行光束を作る。焼き付ける干渉縞は、ピッチ間隔が
使用波長の1/10程度になるように、2000本/mmとした。
次に現像を行い、Ｂ図に示すように、レジスト６の断面
形状が正弦半波状即ち、a/dが0.5となるようにした。こ
の断面形状の調整は、露光時間と現像時間の調整によっ
て行うことができる。
次に、上記フォトレジストパターン６をマスクとして
Arイオンビームエッチングを行い、Ｃ図に示すように、
導体グリッド５と導体付着膜４にフォトレジストパター
ン６のパターンニングを行い、平行なグリッドパターン
を形成させた。上記エッチングを、加速電圧500eV,ガス
圧1.6×10-4Torrで行った。このときのレジスト６と導
体グリッド５のエッチングレートは約1:4である。
Arイオンビームエッチングを行い、Ｃ図に示すように、
導体グリッド５と導体付着膜４にフォトレジストパター
ン６のパターンニングを行い、平行なグリッドパターン
を形成させた。上記エッチングを、加速電圧500eV,ガス
圧1.6×10-4Torrで行った。このときのレジスト６と導
体グリッド５のエッチングレートは約1:4である。
最後に、上記でエッチングマスクとして用いていたフ
ォトレジスト６を、バレルタイププラズマエッチング装
置により、O2プラズマで灰化除去し、最後に洗浄を行
い、Ｄ図に示すような、グリッド偏光子Ｇを製作した。
ォトレジスト６を、バレルタイププラズマエッチング装
置により、O2プラズマで灰化除去し、最後に洗浄を行
い、Ｄ図に示すような、グリッド偏光子Ｇを製作した。
また、上記実施例ではSi基板２の両面に反射防止膜2,
3をコーティングして、測定波長域での透過率を向上さ
せているが、基板２に透過率の良い材質のものを使用す
れば、上記反射防止膜2,3をコーティングする必要はな
くなる。
3をコーティングして、測定波長域での透過率を向上さ
せているが、基板２に透過率の良い材質のものを使用す
れば、上記反射防止膜2,3をコーティングする必要はな
くなる。
（発明の効果） 本発明によれば、Arイオンビームエッチングにより基
板上にAuの平行線パターンを製作しているので、従来の
蒸着法などと比し、高密度で鮮明な平行線パターンが製
作でき、偏光特性の一段と向上した赤外用グリッド偏光
子を提供できる。
板上にAuの平行線パターンを製作しているので、従来の
蒸着法などと比し、高密度で鮮明な平行線パターンが製
作でき、偏光特性の一段と向上した赤外用グリッド偏光
子を提供できる。
第１図は本発明の一実施例の工程図、第２図はグリッド
偏光子の作用説明図、第３図は従来例の斜視図である。 １……Si基板、2,3……反射防止膜、４……導体付着
膜、５……導体グリッド、６……フォトレジスト、Ｇ…
…グリッド偏光子。
偏光子の作用説明図、第３図は従来例の斜視図である。 １……Si基板、2,3……反射防止膜、４……導体付着
膜、５……導体グリッド、６……フォトレジスト、Ｇ…
…グリッド偏光子。
Claims (1)
- 【請求項１】赤外光に対して吸収の少い耐熱性基板の両
面を光学研磨し、同基板の両面に反射防止膜を積層した
後、入射側の反射防止膜の上面にAu、ホトレジストをコ
ートし、このホトレジストにホログラフィック露光法で
断面正弦半波状のレジストパターンを形成し、このレジ
ストパターンをマスクとしてArイオンビームエッチング
を行い、その後残存レジストを灰化除去することにより
矩形断面の高密度平行線条よりなるAuの格子パターンを
形成させることを特徴とする赤外用グリッド偏光子の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1049162A JP2566003B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 赤外線グリッド偏光子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1049162A JP2566003B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 赤外線グリッド偏光子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02228608A JPH02228608A (ja) | 1990-09-11 |
| JP2566003B2 true JP2566003B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=12823393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1049162A Expired - Lifetime JP2566003B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 赤外線グリッド偏光子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2566003B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2654366B2 (ja) * | 1994-12-28 | 1997-09-17 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | マイクロ偏光計及びマイクロ偏光計システム |
| JP3492864B2 (ja) * | 1996-09-30 | 2004-02-03 | 京セラ株式会社 | 偏光素子の製造方法 |
| JP4527986B2 (ja) * | 2004-01-07 | 2010-08-18 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | ワイヤグリッド型偏光子 |
| JP4392270B2 (ja) * | 2004-03-05 | 2009-12-24 | 日本分光株式会社 | 高感度反射測定装置 |
| KR20070041540A (ko) * | 2004-06-30 | 2007-04-18 | 니폰 제온 가부시키가이샤 | 전자파 차폐성 그리드 편광자 및 그 제조방법, 및 그리드편광자의 제조방법 |
| KR20060042481A (ko) * | 2004-11-09 | 2006-05-15 | 엘지전자 주식회사 | 반사형 편광판을 포함하는 액정 디스플레이 |
| JP5359128B2 (ja) * | 2008-09-01 | 2013-12-04 | ソニー株式会社 | 偏光素子及びその製造方法 |
| JP5235208B2 (ja) * | 2010-07-29 | 2013-07-10 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | ワイヤグリッド偏光板 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6066203A (ja) * | 1983-09-22 | 1985-04-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 偏光素子 |
| JP2537595B2 (ja) * | 1985-05-17 | 1996-09-25 | 富士通株式会社 | 偏光素子 |
| JPS6215518A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-23 | Mitsubishi Electric Corp | 偏光変換器 |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP1049162A patent/JP2566003B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02228608A (ja) | 1990-09-11 |
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