[发明专利]真空紫外光偏振元件、真空紫外光偏振装置、真空紫外光偏振方法及取向方法

说明书

本发明的课题在于提出能够用于光取向等处理的真空紫外光偏振元件的更适当的构成，并且提供利用真空紫外光进行光取向的适当的技术构成。上述课题通过下述手段得以解决：设置在透明基板(1)上的栅(2)由平行延伸的多个线状部(3)构成。各线状部(3)的材料是氧化铪之类的第3族或第4族元素的氧化物，且是在由式PE＝T²×log₁₀(ER)(其中，T为栅的透射率，ER为栅的消光比)得到的PE于真空紫外区域中达到最高的光学常数的组合中PE达到0.2以上的材料。各线状部(3)之间为空间而无填充物，配置有真空紫外光偏振元件(6)的空间用不活泼性气体替换。进行光取向时，工件(10)配置在距真空紫外光偏振元件(6)1～20mm以下的位置，真空紫外光的照射量为40～4000mJ/mm²以下。

技术领域

本申请的发明涉及使波长200nm以下的真空紫外光偏振的技术、以及在工件上形成对分子结构赋予了一定方向性的取向层的技术。

背景技术

在各种偏振元件中，在透明基板上设置有微细的条纹状的栅(grid)的结构的栅偏振元件能够对较大的照射面积照射偏振光，因此其利用得到扩展。其中，在对部件中的分子结构赋予一定方向性的取向处理的领域中，通过偏振光的照射进行该取向处理的技术得到实用化，通常称其为光取向。

在光取向中，为了照射能量更高的波长以实现处理的效率化，偏振光的波长正变得更短。即，最初是可见的短波长区域，但最近大多开始使用紫外光，也开始使用365nm那样的近紫外光。

为了实现这样的短波长化，在栅偏振元件中，以前使用以铝之类的金属为栅材料的反射型的栅偏振元件(线栅偏振元件)，但开发并使用利用了短波长区域中的光的吸收的吸收型的栅偏振元件。

另外，在栅偏振元件中，栅是由相互平行延伸的多个线状部构成的条纹状。当使各线状部之间的间隔(间隙宽度)相对于光的波长适当地缩短时，从栅主要出射在与各线状部的长度方向垂直的方向上具有电场成分的直线偏振光。因此，通过控制栅偏振元件的姿势、使栅的各线状部的长度方向朝向所期望的方向，能够得到偏振光的轴(电场成分的朝向)朝向所期望的方向的偏振光。

以下，为了便于说明，将电场朝向栅的各线状部的长度方向的直线偏振光称为s偏振光，将电场朝向与长度方向垂直的方向的直线偏振光称为p偏振光。通常，将电场相对于入射面(与反射面垂直且包含入射光线和反射光线的面)垂直的称为s波，将平行的称为p波，但以各线状部的长度方向相对于入射面垂直为前提，如此进行区别。

表示这样的偏振元件的性能的基本指标是消光比ER和透射率T。消光比ER是透过偏振元件的偏振光的强度中p偏振光的强度(Ip)与s偏振光的强度(Is)之比(Ip/Is)。另外，透射率T是出射p偏振光的能量与入射的s偏振光和p偏振光的总能量Iin之比(T＝Ip/Iin)。理想的偏振元件为消光比ER＝∞、透射率T＝50％。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-125280号公报

专利文献2：日本专利4778958号公报

发明内容

发明所要解决的课题

栅偏振元件大多用于光取向那样的光处理，如上所述，为了处理的效率化，一直进行更短波长化。因此，也考虑能够使比近紫外区域更短的真空紫外光(波长200nm以下)偏振。然而，若达到200nm以下的波长区域，则能量变得过大，有可能会发生破坏对象物的分子结构等进行所期望的处理以前的问题。真空紫外光是在通过光照射将有害的有机物等分解并除去的光清洗的领域中经常使用的波长区域，由此也考虑真空紫外光不能用于光取向那样的光处理。

基于这些原因，使真空紫外光偏振的栅偏振元件至今为止没有实现，也没有进行研究。因此，对于使真空紫外光偏振的栅偏振元件，也包含适当的栅材料、特性等方面，并不存在进行具体教示的文献。