JP2002228833A - 光学フィルタおよびその光学フィルタの製造方法 - Google Patents
光学フィルタおよびその光学フィルタの製造方法Info
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- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
- C23C14/542—Controlling the film thickness or evaporation rate
- C23C14/545—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material
- C23C14/547—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material using optical methods
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板上に成膜される膜の光学膜厚を正確に制
御し、正確な光学膜厚の光フィルタを製造する。 【解決手段】 基板３上に膜４を成膜しながら予め定め
た基準時刻を基準とした成膜時間を時刻ｔとし、基板３
上に成膜される膜にモニタ光を照射したときのエネルギ
ー透過率とエネルギー反射率の少なくとも一方の光学特
性を、該光学特性の理論式に基づいて理論定数ａｋ（ｋ
は０以上の整数）を有する時刻ｔの関数ｆ（ｔ）により
表現する。膜４の成膜中に随時、時刻ｔにおいて膜４に
モニタ光を照射して測定される前記光学特性の実測値と
前記関数ｆ（ｔ）から求められる光学特性理論値との差
が最小になるように理論定数ａｋを補正して適正定数ａ
ｋ’を求め、成膜される膜４の光学膜厚が設定膜厚とな
る設定膜厚到達時刻を適正定数ａｋ’に基づいて予測
し、前記設定膜厚到達時刻に成膜を停止して光学フィル
タとする。
御し、正確な光学膜厚の光フィルタを製造する。 【解決手段】 基板３上に膜４を成膜しながら予め定め
た基準時刻を基準とした成膜時間を時刻ｔとし、基板３
上に成膜される膜にモニタ光を照射したときのエネルギ
ー透過率とエネルギー反射率の少なくとも一方の光学特
性を、該光学特性の理論式に基づいて理論定数ａｋ（ｋ
は０以上の整数）を有する時刻ｔの関数ｆ（ｔ）により
表現する。膜４の成膜中に随時、時刻ｔにおいて膜４に
モニタ光を照射して測定される前記光学特性の実測値と
前記関数ｆ（ｔ）から求められる光学特性理論値との差
が最小になるように理論定数ａｋを補正して適正定数ａ
ｋ’を求め、成膜される膜４の光学膜厚が設定膜厚とな
る設定膜厚到達時刻を適正定数ａｋ’に基づいて予測
し、前記設定膜厚到達時刻に成膜を停止して光学フィル
タとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信等に用いら
れる光学フィルタおよびその光学フィルタの製造方法に
関するものである。
れる光学フィルタおよびその光学フィルタの製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えばフィルタに入射される光のうち、
予め定められた設定波長帯の光のみを通過する波長選択
透過フィルタ（バンドパスフィルタ）等の光学フィルタ
が光通信用として広く用いられている。
予め定められた設定波長帯の光のみを通過する波長選択
透過フィルタ（バンドパスフィルタ）等の光学フィルタ
が光通信用として広く用いられている。
【０００３】この種の光学フィルタを作製する方法とし
て、例えば基板上に真空蒸着法やスパッタリング法等に
よりフィルタ膜を成膜する成膜法が用いられている。
て、例えば基板上に真空蒸着法やスパッタリング法等に
よりフィルタ膜を成膜する成膜法が用いられている。
【０００４】図２には成膜装置としての真空蒸着装置の
一例が概略図により示されている。同図において、蒸着
装置３０内には、真空蒸着法の成膜エリア１内の基板ホ
ルダ２上に、成膜を行なう基板３が設置されており、基
板ホルダ２の下部側に蒸発源５ａ，５ｂが配置されてい
る。なお、同図において、成膜エリア１内は断面図によ
り示されている。
一例が概略図により示されている。同図において、蒸着
装置３０内には、真空蒸着法の成膜エリア１内の基板ホ
ルダ２上に、成膜を行なう基板３が設置されており、基
板ホルダ２の下部側に蒸発源５ａ，５ｂが配置されてい
る。なお、同図において、成膜エリア１内は断面図によ
り示されている。
【０００５】また、蒸着装置３０には、図示されていな
い操作部が設けられており、この操作部の操作によって
装置を駆動させると、蒸発源５ａ，５ｂから蒸発した物
質が基板３上に付着し、膜（薄膜）４が成膜される構成
と成している。
い操作部が設けられており、この操作部の操作によって
装置を駆動させると、蒸発源５ａ，５ｂから蒸発した物
質が基板３上に付着し、膜（薄膜）４が成膜される構成
と成している。
【０００６】蒸着装置３０の外部には、モニタ光を発す
る光源７と、該光源７から発せられる光を蒸着装置３０
へと導くための光ファイバ８と、受光器１２、コンピュ
ータ１４等が設けられている。
る光源７と、該光源７から発せられる光を蒸着装置３０
へと導くための光ファイバ８と、受光器１２、コンピュ
ータ１４等が設けられている。
【０００７】光源７からのモニタ光は、前記光ファイバ
８を介し、蒸着装置３０の下部側の窓９から入射される
形態となっており、窓９から入射されたモニタ光は、同
図のＡに示すように、成膜エリア１内を直進して膜４お
よび基板３に到達し、その一部が蒸着装置３０の上方の
光ファイバ１１を通って受光器１２に到達する構成と成
している。
８を介し、蒸着装置３０の下部側の窓９から入射される
形態となっており、窓９から入射されたモニタ光は、同
図のＡに示すように、成膜エリア１内を直進して膜４お
よび基板３に到達し、その一部が蒸着装置３０の上方の
光ファイバ１１を通って受光器１２に到達する構成と成
している。
【０００８】受光器１２に到達した光の光量に対応した
信号が信号ケーブル１３を通って前記コンピュータ１４
に送信され、コンピュータ１４の制御によって成膜され
る膜厚の制御が行なわれる。
信号が信号ケーブル１３を通って前記コンピュータ１４
に送信され、コンピュータ１４の制御によって成膜され
る膜厚の制御が行なわれる。
【０００９】すなわち、コンピュータ１４は、受光器１
２に到達した光に基づいて成膜中の膜４にモニタ光を照
射したときのエネルギー透過率とエネルギー反射率のい
ずれか一方の光学特性の変化を測定する。そして、この
モニタ光のエネルギー透過率又はエネルギー反射率の変
化に基づき、成膜膜厚が目標とする膜厚に達したと判断
された以降に、成膜を停止するための信号を、信号ケー
ブル１５を通って蒸着装置３０の駆動部（図示せず）に
送る。
２に到達した光に基づいて成膜中の膜４にモニタ光を照
射したときのエネルギー透過率とエネルギー反射率のい
ずれか一方の光学特性の変化を測定する。そして、この
モニタ光のエネルギー透過率又はエネルギー反射率の変
化に基づき、成膜膜厚が目標とする膜厚に達したと判断
された以降に、成膜を停止するための信号を、信号ケー
ブル１５を通って蒸着装置３０の駆動部（図示せず）に
送る。
【００１０】そうすると、蒸発源シャッタ６ａまたは蒸
発源シャッタ６ｂが対応する蒸発源５ａ，５ｂの真上を
それぞれ覆い、成膜が停止される。
発源シャッタ６ｂが対応する蒸発源５ａ，５ｂの真上を
それぞれ覆い、成膜が停止される。
【００１１】また、蒸発源５ａから第Ｎ層（Ｎは正の整
数）成膜用の物質を蒸発させて第Ｎ層の成膜を行ない、
その後、続いて蒸発源５ｂから第Ｎ層成膜用の物質とは
異なる第（Ｎ−１）層成膜用の物質を蒸発させて第（Ｎ
−１）層の成膜を行ない、その後、蒸発源５ａから第
（Ｎ−１）層成膜用の物質とは異なる第（Ｎ−２）層成
膜用の物質を蒸発させて第（Ｎ−２）層の成膜を行なう
といったように、上記作業を繰り返すことにより、互い
に異なる膜物質の薄膜を多層積層した光学フィルタを製
造することができる。
数）成膜用の物質を蒸発させて第Ｎ層の成膜を行ない、
その後、続いて蒸発源５ｂから第Ｎ層成膜用の物質とは
異なる第（Ｎ−１）層成膜用の物質を蒸発させて第（Ｎ
−１）層の成膜を行ない、その後、蒸発源５ａから第
（Ｎ−１）層成膜用の物質とは異なる第（Ｎ−２）層成
膜用の物質を蒸発させて第（Ｎ−２）層の成膜を行なう
といったように、上記作業を繰り返すことにより、互い
に異なる膜物質の薄膜を多層積層した光学フィルタを製
造することができる。
【００１２】図３は、上記のようにして積層された多層
膜の一例を示す模式図である。同図において、屈折率ｎ
ｓの基板３上に、合計Ｌ層の多層膜を積層している。基
板３と反対側から順に、第１層、第２層、・・・第Ｌ層
としており、第１層の屈折率はｎ１、第２層の屈折率は
ｎ２、第ｊ層の屈折率はｎｊ、第Ｌ層の屈折率はｎＬと
している。また、第１層の物理膜厚はｄ１、第２層の物
理膜厚はｄ２、第ｊ層の物理膜厚はｄｊ、第Ｌ層の物理
膜厚はｄＬとしており、光学膜厚は屈折率と物理膜厚の
積であるから、例えばｊ層においてｎｊｄｊとなる。
膜の一例を示す模式図である。同図において、屈折率ｎ
ｓの基板３上に、合計Ｌ層の多層膜を積層している。基
板３と反対側から順に、第１層、第２層、・・・第Ｌ層
としており、第１層の屈折率はｎ１、第２層の屈折率は
ｎ２、第ｊ層の屈折率はｎｊ、第Ｌ層の屈折率はｎＬと
している。また、第１層の物理膜厚はｄ１、第２層の物
理膜厚はｄ２、第ｊ層の物理膜厚はｄｊ、第Ｌ層の物理
膜厚はｄＬとしており、光学膜厚は屈折率と物理膜厚の
積であるから、例えばｊ層においてｎｊｄｊとなる。
【００１３】ここで、光学膜厚とモニタ光のエネルギー
透過率との関係について述べ、上記コンピュータ１４に
よる成膜停止判断方法について述べる。図３に示したよ
うな全Ｌ層の多層膜について考えた場合、光学膜厚とモ
ニタ光のエネルギー透過率との関係は、（数１）に示す
多層膜のエネルギー透過率により与えられる。
透過率との関係について述べ、上記コンピュータ１４に
よる成膜停止判断方法について述べる。図３に示したよ
うな全Ｌ層の多層膜について考えた場合、光学膜厚とモ
ニタ光のエネルギー透過率との関係は、（数１）に示す
多層膜のエネルギー透過率により与えられる。
【００１４】
【数１】
【００１５】ここで、（数１）におけるパラメータｍ
１１、ｍ１２、ｍ２１、ｍ２２は、（数２）で与えられ
る全層での特性行列Ｍの各要素であり、各層（第１層か
ら第Ｌ層）の特性行列Ｍｊ（ｊ＝１，２，３，・・・，
Ｌ）の総積によって与えられる。第ｊ層の特性行列Ｍｊ
は（数３）で与えられ、（数３）に示すδｊは、（数
４）により表わされるものである。なお、上記の如く、
ｎｊは第ｊ層の屈折率、ｄ ｊは第ｊ層の物理膜厚であ
り、λはモニタ光の波長である。また、（数２）、（数
３）において、ｉは虚数である。
１１、ｍ１２、ｍ２１、ｍ２２は、（数２）で与えられ
る全層での特性行列Ｍの各要素であり、各層（第１層か
ら第Ｌ層）の特性行列Ｍｊ（ｊ＝１，２，３，・・・，
Ｌ）の総積によって与えられる。第ｊ層の特性行列Ｍｊ
は（数３）で与えられ、（数３）に示すδｊは、（数
４）により表わされるものである。なお、上記の如く、
ｎｊは第ｊ層の屈折率、ｄ ｊは第ｊ層の物理膜厚であ
り、λはモニタ光の波長である。また、（数２）、（数
３）において、ｉは虚数である。
【００１６】
【数２】
【００１７】
【数３】
【００１８】
【数４】
【００１９】そこで、（数４）に、第ｊ層における光学
膜厚の設計値をｎｊｄｊに代入し、（数１）〜（数４）
を用いれば、第ｊ層の成膜におけるモニタ光に対する最
終的なエネルギー透過率の理論値が求まるので、ｊ＝１
〜Ｌとしてそれぞれの層についてモニタ光に対する最終
的なエネルギー透過率の理論値を求めることができる。
膜厚の設計値をｎｊｄｊに代入し、（数１）〜（数４）
を用いれば、第ｊ層の成膜におけるモニタ光に対する最
終的なエネルギー透過率の理論値が求まるので、ｊ＝１
〜Ｌとしてそれぞれの層についてモニタ光に対する最終
的なエネルギー透過率の理論値を求めることができる。
【００２０】周知の如く、バンドパスフィルタ等の光通
信用に用いられる光学フィルタを製造するために成膜さ
れる多層膜のそれぞれの膜４の光学膜厚は、中心波長と
呼ばれる膜厚設計用に定めた基準波長に予め定めた設定
倍数を乗じた値に設計されるものであり、多くの光学フ
ィルタにおいては、１つの膜４の光学膜厚を中心波長の
約０．２５（１／４）の整数倍とすることが多い。
信用に用いられる光学フィルタを製造するために成膜さ
れる多層膜のそれぞれの膜４の光学膜厚は、中心波長と
呼ばれる膜厚設計用に定めた基準波長に予め定めた設定
倍数を乗じた値に設計されるものであり、多くの光学フ
ィルタにおいては、１つの膜４の光学膜厚を中心波長の
約０．２５（１／４）の整数倍とすることが多い。
【００２１】したがって、前記モニタ光として前記中心
波長と等しい波長の光を用いれば、（数４）のδｊはπ
／２の整数倍となるため、各層の成膜はエネルギー透過
率変化曲線（光学膜厚とエネルギー透過率の関係式）の
極値で停止すればよいことになる。
波長と等しい波長の光を用いれば、（数４）のδｊはπ
／２の整数倍となるため、各層の成膜はエネルギー透過
率変化曲線（光学膜厚とエネルギー透過率の関係式）の
極値で停止すればよいことになる。
【００２２】図４は、基板３上に全３層の多層膜を成膜
した場合の光学膜厚とエネルギー透過率の関係を表わし
たグラフであり、ｎ１ｄ１＝ｎ２ｄ２＝ｎ３ｄ３＝λ／
４とすると、各層は曲線の極値で成膜を停止すればよい
ことが分かる。
した場合の光学膜厚とエネルギー透過率の関係を表わし
たグラフであり、ｎ１ｄ１＝ｎ２ｄ２＝ｎ３ｄ３＝λ／
４とすると、各層は曲線の極値で成膜を停止すればよい
ことが分かる。
【００２３】そこで、従来は、エネルギー透過率の変化
の方向（増加又は減少）が逆になった時点でエネルギー
透過率の極値と判断したり、該極値の近傍で得られた光
学膜厚（あるいはそれとほぼ比例する成膜時間）とエネ
ルギー透過率との関係をフィッティング等により二次曲
線や正弦波曲線等の単純な式に当てはめて、例えば図４
の特性曲線の極値に達したことを判断し、各層の膜４の
成膜停止判断を行なっていた。
の方向（増加又は減少）が逆になった時点でエネルギー
透過率の極値と判断したり、該極値の近傍で得られた光
学膜厚（あるいはそれとほぼ比例する成膜時間）とエネ
ルギー透過率との関係をフィッティング等により二次曲
線や正弦波曲線等の単純な式に当てはめて、例えば図４
の特性曲線の極値に達したことを判断し、各層の膜４の
成膜停止判断を行なっていた。
【００２４】また、エネルギー反射率の変化に基づいて
各層の成膜停止判断を行なうときにも、上記エネルギー
透過率の変化に基づいて各層の成膜停止判断を行なうと
きと同様の判断により、各層の成膜停止判断を行なって
いた。
各層の成膜停止判断を行なうときにも、上記エネルギー
透過率の変化に基づいて各層の成膜停止判断を行なうと
きと同様の判断により、各層の成膜停止判断を行なって
いた。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、エネルギー透過率やエネルギー反射率の変化の
みから直接光量変化の極値を求めて成膜停止判断を行な
う方法では、この極値を判断できるのが必ず極値を越え
た後であり、さらに、その判断にはある程度の時間を必
要とするため、光学膜厚の誤差が大きくなってしまうと
いった問題があった。
ように、エネルギー透過率やエネルギー反射率の変化の
みから直接光量変化の極値を求めて成膜停止判断を行な
う方法では、この極値を判断できるのが必ず極値を越え
た後であり、さらに、その判断にはある程度の時間を必
要とするため、光学膜厚の誤差が大きくなってしまうと
いった問題があった。
【００２６】すなわち、コンピュータ等を用いて極値を
判断する場合、ノイズ等による微小な揺らぎを極値と誤
判断することを防止するために、エネルギー透過率ある
いはエネルギー反射率が極値からある程度反対側に変化
して初めて極値と判定するようにするのが一般的であ
り、極値の判断は、極値を越えて少し時間が経った後と
なる。また、この判断の後に、成膜を停止させる信号を
成膜装置に伝えて実際に成膜を停止するまでにもある程
度の時間を必要とするので、光学膜厚の誤差が大きくな
るのを防ぐことができなかった。
判断する場合、ノイズ等による微小な揺らぎを極値と誤
判断することを防止するために、エネルギー透過率ある
いはエネルギー反射率が極値からある程度反対側に変化
して初めて極値と判定するようにするのが一般的であ
り、極値の判断は、極値を越えて少し時間が経った後と
なる。また、この判断の後に、成膜を停止させる信号を
成膜装置に伝えて実際に成膜を停止するまでにもある程
度の時間を必要とするので、光学膜厚の誤差が大きくな
るのを防ぐことができなかった。
【００２７】一方、エネルギー透過率あるいはエネルギ
ー反射率の極値に達したことをフィッティングなどによ
り判断する方法を適用する場合、実際のエネルギー透過
率あるいはエネルギー反射率の変化が二次曲線や正弦波
曲線等の単純な式とほぼ一致することが重要となるが、
そのように式と変化の状態がほぼ一致するのは、極値付
近で微小範囲のデータを用いた場合のみである。
ー反射率の極値に達したことをフィッティングなどによ
り判断する方法を適用する場合、実際のエネルギー透過
率あるいはエネルギー反射率の変化が二次曲線や正弦波
曲線等の単純な式とほぼ一致することが重要となるが、
そのように式と変化の状態がほぼ一致するのは、極値付
近で微小範囲のデータを用いた場合のみである。
【００２８】そして、実際のエネルギー透過率あるいは
エネルギー反射率は滑らかな曲線を描くことが稀であ
り、極めて狭い範囲においてあたかも極値のように見え
る変化が起こることも少なくない。そのため、間違った
点を極値と判断してしまうおそれがあり、その場合、大
きな膜厚誤差を生じてしまう。
エネルギー反射率は滑らかな曲線を描くことが稀であ
り、極めて狭い範囲においてあたかも極値のように見え
る変化が起こることも少なくない。そのため、間違った
点を極値と判断してしまうおそれがあり、その場合、大
きな膜厚誤差を生じてしまう。
【００２９】本発明は、上記課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的は、作製する膜の光学膜厚を
より正確に制御することができる光学フィルタの成膜方
法を提供することと、正確な光学膜厚を有する光学フィ
ルタを提供することにある。
れたものであり、その目的は、作製する膜の光学膜厚を
より正確に制御することができる光学フィルタの成膜方
法を提供することと、正確な光学膜厚を有する光学フィ
ルタを提供することにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、第１の発明の光学フィ
ルタの製造方法は、基板上に膜を成膜しながら予め定め
た基準時刻を基準とした成膜時間を時刻ｔとし、前記基
板上に成膜される膜にモニタ光を照射したときのエネル
ギー透過率とエネルギー反射率の少なくとも一方の光学
特性を、該光学特性の理論式に基づいて理論定数ａ
ｋ（ｋは０以上の整数）を有する時刻ｔの関数ｆ（ｔ）
により表現し、膜の成膜中に随時、時刻ｔにおいて前記
膜にモニタ光を照射して測定される前記光学特性の実測
値と前記関数ｆ（ｔ）から求められる光学特性理論値と
の差が最小になるように理論定数ａｋを補正して適正定
数ａｋ’を求め、成膜される膜の光学膜厚が設定膜厚と
なる設定膜厚到達時刻を前記適正定数ａｋ’に基づいて
予測し、前記設定膜厚到達時刻に成膜を停止する構成を
もって課題を解決する手段としている。
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、第１の発明の光学フィ
ルタの製造方法は、基板上に膜を成膜しながら予め定め
た基準時刻を基準とした成膜時間を時刻ｔとし、前記基
板上に成膜される膜にモニタ光を照射したときのエネル
ギー透過率とエネルギー反射率の少なくとも一方の光学
特性を、該光学特性の理論式に基づいて理論定数ａ
ｋ（ｋは０以上の整数）を有する時刻ｔの関数ｆ（ｔ）
により表現し、膜の成膜中に随時、時刻ｔにおいて前記
膜にモニタ光を照射して測定される前記光学特性の実測
値と前記関数ｆ（ｔ）から求められる光学特性理論値と
の差が最小になるように理論定数ａｋを補正して適正定
数ａｋ’を求め、成膜される膜の光学膜厚が設定膜厚と
なる設定膜厚到達時刻を前記適正定数ａｋ’に基づいて
予測し、前記設定膜厚到達時刻に成膜を停止する構成を
もって課題を解決する手段としている。
【００３１】また、第２の発明は、上記第１の発明の構
成に加え、膜の成膜中に随時求められる適正定数ａｋ’
の変動量が予め定められた許容範囲内になってから設定
膜厚到達時刻を予測し、その予測した設定膜厚到達時刻
に成膜を停止する構成をもって課題を解決する手段とし
ている。
成に加え、膜の成膜中に随時求められる適正定数ａｋ’
の変動量が予め定められた許容範囲内になってから設定
膜厚到達時刻を予測し、その予測した設定膜厚到達時刻
に成膜を停止する構成をもって課題を解決する手段とし
ている。
【００３２】さらに、第３の発明は、上記第１又は第２
の発明の構成に加え、前記関数ｆ（ｔ）は光学特性測定
装置に起因する補正定数項を有する関数とした構成をも
って課題を解決する手段としている。
の発明の構成に加え、前記関数ｆ（ｔ）は光学特性測定
装置に起因する補正定数項を有する関数とした構成をも
って課題を解決する手段としている。
【００３３】さらに、第４の発明の光学フィルタは、上
記第１又は第２又は第３の発明の光学フィルタの製造方
法を用いて製造された構成をもって課題を解決する手段
としている。
記第１又は第２又は第３の発明の光学フィルタの製造方
法を用いて製造された構成をもって課題を解決する手段
としている。
【００３４】上記構成の本発明においては、予め定めた
基準時刻を基準とした成膜時間を測定して時刻ｔとす
る。また、モニタ光を照射したときのエネルギー透過率
とエネルギー反射率の少なくとも一方の光学特性を時刻
ｔの関数ｆ（ｔ）により表現し、この関数ｆ（ｔ）が有
する理論定数ａｋを、関数ｆ（ｔ）と光学特性実測値に
基づいて補正して適正定数ａｋ’を求め、該適正定数ａ
ｋ’に基づいて膜の光学膜厚が設定膜厚となる設定膜厚
到達時刻を予測する。
基準時刻を基準とした成膜時間を測定して時刻ｔとす
る。また、モニタ光を照射したときのエネルギー透過率
とエネルギー反射率の少なくとも一方の光学特性を時刻
ｔの関数ｆ（ｔ）により表現し、この関数ｆ（ｔ）が有
する理論定数ａｋを、関数ｆ（ｔ）と光学特性実測値に
基づいて補正して適正定数ａｋ’を求め、該適正定数ａ
ｋ’に基づいて膜の光学膜厚が設定膜厚となる設定膜厚
到達時刻を予測する。
【００３５】上記設定膜厚到達時刻の予測は、上記のよ
うに光学特性の理論式に基づいて得られる関数ｆ（ｔ）
の適正定数ａｋ’に基づいて行われるので、非常に正確
に行なうことができ、本発明では、この設定膜厚到達時
刻に成膜を停止するので、従来例のように、成膜停止が
遅れたり、成膜停止のタイミングを誤ったりすることは
なく、設定膜厚の膜を正確に成膜することができ、正確
な光学膜厚の光学フィルタを製造することができる。
うに光学特性の理論式に基づいて得られる関数ｆ（ｔ）
の適正定数ａｋ’に基づいて行われるので、非常に正確
に行なうことができ、本発明では、この設定膜厚到達時
刻に成膜を停止するので、従来例のように、成膜停止が
遅れたり、成膜停止のタイミングを誤ったりすることは
なく、設定膜厚の膜を正確に成膜することができ、正確
な光学膜厚の光学フィルタを製造することができる。
【００３６】また、本発明の光学フィルタは、上記本発
明の光学フィルタの製造方法を用いて製造されているの
で、光学膜厚が予め設定した光学膜厚となるように正確
に制御された設計通りの光学膜厚を有する光学フィルタ
となる。
明の光学フィルタの製造方法を用いて製造されているの
で、光学膜厚が予め設定した光学膜厚となるように正確
に制御された設計通りの光学膜厚を有する光学フィルタ
となる。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明におい
て、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重
複説明は省略する。
に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明におい
て、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重
複説明は省略する。
【００３８】本発明の光学フィルタの実施形態例は、図
１に示すように、製品用基板３上に９６層の膜（薄膜）
４を成膜してなるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）であ
り、例えば図２に示したような真空蒸着装置を用いて製
造されている。
１に示すように、製品用基板３上に９６層の膜（薄膜）
４を成膜してなるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）であ
り、例えば図２に示したような真空蒸着装置を用いて製
造されている。
【００３９】上記９６層の膜４の構成（設計）は、Ｔａ
２Ｏ５を中心波長（ここでは１５５０ｎｍ）の４分の１
の光学膜厚で成膜したＨ層と、ＳｉＯ２を中心波長の４
分の１の光学膜厚で成膜したＬ層と、ＳｉＯ２を中心波
長の４分の６の光学膜厚で成膜した６Ｌ層を、基板３上
に以下のように積層して形成するものとした。
２Ｏ５を中心波長（ここでは１５５０ｎｍ）の４分の１
の光学膜厚で成膜したＨ層と、ＳｉＯ２を中心波長の４
分の１の光学膜厚で成膜したＬ層と、ＳｉＯ２を中心波
長の４分の６の光学膜厚で成膜した６Ｌ層を、基板３上
に以下のように積層して形成するものとした。
【００４０】すなわち、媒質｜Ｌ・（ＨＬ）７・Ｈ・６
Ｌ・Ｈ・（ＬＨ）７・Ｌ・（ＨＬ） ７・Ｈ・６Ｌ・Ｈ・
（ＬＨ）７・Ｌ・（ＨＬ）７・Ｈ・６Ｌ・Ｈ・（ＬＨ）
７｜基板とした。
Ｌ・Ｈ・（ＬＨ）７・Ｌ・（ＨＬ） ７・Ｈ・６Ｌ・Ｈ・
（ＬＨ）７・Ｌ・（ＨＬ）７・Ｈ・６Ｌ・Ｈ・（ＬＨ）
７｜基板とした。
【００４１】ただし、（ＨＬ）７はＨ層とＬ層を交互に
７層ずつ（計１４層）積層することを意味するものと
し、（ＬＨ）７はＬ層とＨ層を交互に７層ずつ（計１４
層）積層することを意味するものとする。
７層ずつ（計１４層）積層することを意味するものと
し、（ＬＨ）７はＬ層とＨ層を交互に７層ずつ（計１４
層）積層することを意味するものとする。
【００４２】また、本実施形態例において、前記基板３
は膜４を蒸着する面の裏面に反射防止加工が施されてい
る。
は膜４を蒸着する面の裏面に反射防止加工が施されてい
る。
【００４３】本実施形態例の光学フィルタは、以下に示
す特徴的な光学フィルタの製造方法を用いて製造された
ものであり、以下、本実施形態例の光学フィルタの製造
方法について説明する。なお、本実施形態例の光学フィ
ルタの製造に関し、成膜時に基板３に照射する光（モニ
タ光）は前記中心波長と等しい波長の光を用いて行なっ
た。
す特徴的な光学フィルタの製造方法を用いて製造された
ものであり、以下、本実施形態例の光学フィルタの製造
方法について説明する。なお、本実施形態例の光学フィ
ルタの製造に関し、成膜時に基板３に照射する光（モニ
タ光）は前記中心波長と等しい波長の光を用いて行なっ
た。
【００４４】まず、本実施形態例の光学フィルタの製造
に際し、基板３上に膜を成膜しながら予め定めた基準時
刻を基準とした成膜時間を時刻ｔとする。なお、本実施
形態例においては、成膜する各層の膜４の成膜開始時を
前記基準時刻（ｔ＝０）とした。
に際し、基板３上に膜を成膜しながら予め定めた基準時
刻を基準とした成膜時間を時刻ｔとする。なお、本実施
形態例においては、成膜する各層の膜４の成膜開始時を
前記基準時刻（ｔ＝０）とした。
【００４５】そして、基板３上に成膜される膜４にモニ
タ光を照射したときの光学特性として、エネルギー透過
率Ｔを、該エネルギー透過率Ｔの理論式に基づいて理論
定数ａｋ（ｋは０以上の整数）を有する時刻ｔの関数ｆ
（ｔ）により表現することにした。
タ光を照射したときの光学特性として、エネルギー透過
率Ｔを、該エネルギー透過率Ｔの理論式に基づいて理論
定数ａｋ（ｋは０以上の整数）を有する時刻ｔの関数ｆ
（ｔ）により表現することにした。
【００４６】以下、上記関数ｆ（ｔ）を求める手順につ
いて説明する。まず、図１に示すように、基板３の反対
側から各層の膜４に番号を付す。ここで、第ｊ層の膜４
を成膜している場合に、既に成膜されている第９６層の
膜４から第（ｊ＋１）層の膜４の特性行列をＭｂとする
と、Ｍｂは、（数５）のように１つにまとめて表わすこ
とができる。
いて説明する。まず、図１に示すように、基板３の反対
側から各層の膜４に番号を付す。ここで、第ｊ層の膜４
を成膜している場合に、既に成膜されている第９６層の
膜４から第（ｊ＋１）層の膜４の特性行列をＭｂとする
と、Ｍｂは、（数５）のように１つにまとめて表わすこ
とができる。
【００４７】
【数５】
【００４８】なお、（数５）におけるｂ１１、ｉ
ｂ１２、ｉｂ２１、ｂ２２は、第９６層から第（ｊ＋
１）層の各膜４の特性行列の積により求まる数であり、
（数２）〜（数４）を用いて求められる。
ｂ１２、ｉｂ２１、ｂ２２は、第９６層から第（ｊ＋
１）層の各膜４の特性行列の積により求まる数であり、
（数２）〜（数４）を用いて求められる。
【００４９】また、成膜中の層（ここではｊ層）の膜４
の特性行列は（数３）で表わされるので、これらを合わ
せた特性行列は（数６）のように表わすことができる。
の特性行列は（数３）で表わされるので、これらを合わ
せた特性行列は（数６）のように表わすことができる。
【００５０】
【数６】
【００５１】また、前記の如く、多層膜のエネルギー透
過率は、特性行列の各要素を用いて（数１）に示した理
論式により表わされるので、第ｊ層の膜４を成膜してい
る場合のエネルギー透過率Ｔは、（数７）で表わすこと
ができる。
過率は、特性行列の各要素を用いて（数１）に示した理
論式により表わされるので、第ｊ層の膜４を成膜してい
る場合のエネルギー透過率Ｔは、（数７）で表わすこと
ができる。
【００５２】
【数７】
【００５３】ただし、（数７）において、Ａ，Ｂ，Ｃは
それぞれ、（数８）〜（数１０）で表わされるように、
定数を置き換えたものである。
それぞれ、（数８）〜（数１０）で表わされるように、
定数を置き換えたものである。
【００５４】
【数８】
【００５５】
【数９】
【００５６】
【数１０】
【００５７】さらに、（数７）は（数１２）および（数
１３）を満たす定数βを用いて、（数１１）のように表
わすことができる。
１３）を満たす定数βを用いて、（数１１）のように表
わすことができる。
【００５８】
【数１１】
【００５９】
【数１２】
【００６０】
【数１３】
【００６１】また、ある一つの層の膜４を成膜している
間は、（数４）のｎｊおよびλは常に一定と考えること
ができるため、（数４）の位相膜厚δｊは物理膜厚ｄｊ
に比例すると考えることができる。さらに、薄膜の成膜
では、一つの層における成膜中の成膜レート（単位時間
当たりの物理膜厚の増加量）がほぼ一定になるようにコ
ントロールするのが一般的であるため、物理膜厚ｄｊは
成膜時間に比例することになる。
間は、（数４）のｎｊおよびλは常に一定と考えること
ができるため、（数４）の位相膜厚δｊは物理膜厚ｄｊ
に比例すると考えることができる。さらに、薄膜の成膜
では、一つの層における成膜中の成膜レート（単位時間
当たりの物理膜厚の増加量）がほぼ一定になるようにコ
ントロールするのが一般的であるため、物理膜厚ｄｊは
成膜時間に比例することになる。
【００６２】以上のことから、（数１１）は、（数１
４）のように、１つ以上の理論定数ａ ｋを有する時刻ｔ
とエネルギー透過率Ｔとの関係式として表わすことがで
きる。なお、（数１４）において、理論定数ａｋは４つ
であり、ｋは０以上の整数（０，１，２，３）である。
４）のように、１つ以上の理論定数ａ ｋを有する時刻ｔ
とエネルギー透過率Ｔとの関係式として表わすことがで
きる。なお、（数１４）において、理論定数ａｋは４つ
であり、ｋは０以上の整数（０，１，２，３）である。
【００６３】
【数１４】
【００６４】また、本実施形態例では、例えば受光器１
２の暗電流等に記因する検出信号のオフセットを考慮し
て、（数１４）の右辺に、光学特性測定装置としての受
光器１２に起因する補正定数ａ４の項を加えた式（数１
５）を、前記理論定数ａｋ（ｋ＝０，１，２，３）を有
する時刻ｔの関数ｆ（ｔ）とした。
２の暗電流等に記因する検出信号のオフセットを考慮し
て、（数１４）の右辺に、光学特性測定装置としての受
光器１２に起因する補正定数ａ４の項を加えた式（数１
５）を、前記理論定数ａｋ（ｋ＝０，１，２，３）を有
する時刻ｔの関数ｆ（ｔ）とした。
【００６５】
【数１５】
【００６６】なお、補正定数ａ４は、例えば実際の成膜
を行なう以前に受光器１２を用いて前記光学特性の測定
を行ないながら様々な膜の成膜を行ない、予め求められ
るものである。
を行なう以前に受光器１２を用いて前記光学特性の測定
を行ないながら様々な膜の成膜を行ない、予め求められ
るものである。
【００６７】本実施形態例では、以上のようにして関数
ｆ（ｔ）を決定し、前記基準時刻から現在時刻までの間
の有限時間範囲内の各時刻ｔにおける膜４にモニタ光を
照射して測定されるエネルギー透過率の実測値と、前記
関数ｆ（ｔ）から求められる光学特性理論値（エネルギ
ー透過率理論値）との差が最小になるように、非線形フ
ィッティングにより理論定数ａｋを補正して適正定数ａ
ｋ’を求めた。
ｆ（ｔ）を決定し、前記基準時刻から現在時刻までの間
の有限時間範囲内の各時刻ｔにおける膜４にモニタ光を
照射して測定されるエネルギー透過率の実測値と、前記
関数ｆ（ｔ）から求められる光学特性理論値（エネルギ
ー透過率理論値）との差が最小になるように、非線形フ
ィッティングにより理論定数ａｋを補正して適正定数ａ
ｋ’を求めた。
【００６８】そして、成膜されるｊ層の膜４の光学膜厚
が設定膜厚となる設定膜厚到達時刻を前記適正定数
ａｋ’（ｋ＝０，１，２，３）に基づいて予測し、前記
設定膜厚到達時刻に成膜を停止することにした。
が設定膜厚となる設定膜厚到達時刻を前記適正定数
ａｋ’（ｋ＝０，１，２，３）に基づいて予測し、前記
設定膜厚到達時刻に成膜を停止することにした。
【００６９】なお、設定膜厚到達時刻の予測は以下のよ
うにして行なう。すなわち、目的とする光学膜厚ｎｊｄ
ｊから目的とする位相膜厚（２δｊ＋β）の値を予め求
めておく。そして、ある時刻において、それまでの各時
刻ｔにおけるエネルギー透過率Ｔの実測値と透過率関数
ｆ（ｔ）の誤差が最小になるような適正定数ａｋ’（ｋ
＝０，１，２，３）を求め、この適正定数を用いて、最
適な（ａ２ｔ＋ａ３）と（２δｊ＋β）の値が等しくな
る時刻を設定膜厚到達時刻ｔｅとしている。
うにして行なう。すなわち、目的とする光学膜厚ｎｊｄ
ｊから目的とする位相膜厚（２δｊ＋β）の値を予め求
めておく。そして、ある時刻において、それまでの各時
刻ｔにおけるエネルギー透過率Ｔの実測値と透過率関数
ｆ（ｔ）の誤差が最小になるような適正定数ａｋ’（ｋ
＝０，１，２，３）を求め、この適正定数を用いて、最
適な（ａ２ｔ＋ａ３）と（２δｊ＋β）の値が等しくな
る時刻を設定膜厚到達時刻ｔｅとしている。
【００７０】すなわち、ｔｅ＝｛（２δｊ＋β）−
ａ３’｝／ａ２’となるため、この式から膜厚到達時刻
ｔｅの予測を行なう。
ａ３’｝／ａ２’となるため、この式から膜厚到達時刻
ｔｅの予測を行なう。
【００７１】なお、本実施形態例の光学フィルタの製造
に関し、前記の如く、成膜時に基板３に照射する光（モ
ニタ光）は前記中心波長と等しい波長の光を用いて行な
っているので、各層の膜４の成膜は、エネルギー透過率
変化曲線（光学膜厚とエネルギー透過率の関係式）の極
値で停止すればよいことになる。そして、エネルギー透
過率変化曲線が極値に近づくと、前記適正定数ａｋ’が
殆ど変動しなくなることが分かった。
に関し、前記の如く、成膜時に基板３に照射する光（モ
ニタ光）は前記中心波長と等しい波長の光を用いて行な
っているので、各層の膜４の成膜は、エネルギー透過率
変化曲線（光学膜厚とエネルギー透過率の関係式）の極
値で停止すればよいことになる。そして、エネルギー透
過率変化曲線が極値に近づくと、前記適正定数ａｋ’が
殆ど変動しなくなることが分かった。
【００７２】そこで、本実施形態例では、ｊ層の膜４の
成膜中に随時求められる上記適正定数ａｋ’の変動量が
予め定められた許容範囲内になってから（例えば適正定
数ａ ｋ’が殆ど変動しない一定の値となってから）予め
定めた設定時間（例えば２〜３秒）が経過してから設定
膜厚到達時刻ｔｅを予測し、その予測した設定膜厚到達
時刻ｔｅに成膜を停止する構成とした。
成膜中に随時求められる上記適正定数ａｋ’の変動量が
予め定められた許容範囲内になってから（例えば適正定
数ａ ｋ’が殆ど変動しない一定の値となってから）予め
定めた設定時間（例えば２〜３秒）が経過してから設定
膜厚到達時刻ｔｅを予測し、その予測した設定膜厚到達
時刻ｔｅに成膜を停止する構成とした。
【００７３】そして、図２のコンピュータ１４が、停止
信号を成膜装置の駆動部に送ってから駆動部による成膜
停止が行われるまでの遅れ時間分だけ早いタイミング
で、停止信号を送信するようにし、前記設定膜厚到達時
刻に正確に成膜停止が行われるようにした。
信号を成膜装置の駆動部に送ってから駆動部による成膜
停止が行われるまでの遅れ時間分だけ早いタイミング
で、停止信号を送信するようにし、前記設定膜厚到達時
刻に正確に成膜停止が行われるようにした。
【００７４】本実施形態例の光学フィルタは、上記光学
フィルタの製造方法を用いて製造されたものであり、本
実施形態例の光学フィルタは、挿入損失が０．２６ｄＢ
のバンドパスフィルタとなった。
フィルタの製造方法を用いて製造されたものであり、本
実施形態例の光学フィルタは、挿入損失が０．２６ｄＢ
のバンドパスフィルタとなった。
【００７５】本実施形態例の光学フィルタは、上記のよ
うに、各膜４の成膜を前記設定膜厚到達時刻に停止して
製造したものであり、設定膜厚到達時刻の予測は、上記
のように光学特性の理論式に基づいて得られる関数ｆ
（ｔ）の適正定数ａｋ’に基づいて行われるので、正確
に予測した設定膜厚到達時刻に成膜を停止することによ
り、設計通りの光学膜厚を有する光学フィルタとするこ
とができる。
うに、各膜４の成膜を前記設定膜厚到達時刻に停止して
製造したものであり、設定膜厚到達時刻の予測は、上記
のように光学特性の理論式に基づいて得られる関数ｆ
（ｔ）の適正定数ａｋ’に基づいて行われるので、正確
に予測した設定膜厚到達時刻に成膜を停止することによ
り、設計通りの光学膜厚を有する光学フィルタとするこ
とができる。
【００７６】特に、本実施形態例においては、コンピュ
ータ１４が、停止信号を成膜装置の駆動部に送ってから
駆動部による成膜停止が行われるまでの遅れ時間分だけ
早いタイミングで、停止信号を送信するようにすること
で、停止信号を送信してから成膜停止までの間の信号処
理に伴う遅れもなく、前記のように設計通りの光学膜厚
を有する光学フィルタとすることができる。
ータ１４が、停止信号を成膜装置の駆動部に送ってから
駆動部による成膜停止が行われるまでの遅れ時間分だけ
早いタイミングで、停止信号を送信するようにすること
で、停止信号を送信してから成膜停止までの間の信号処
理に伴う遅れもなく、前記のように設計通りの光学膜厚
を有する光学フィルタとすることができる。
【００７７】さらに、本実施形態例では、例えば受光器
１２の暗電流等に記因する検出信号のオフセットを考慮
して、（数１４）の右辺に定数ａ４を加えた式（数１
５）を関数ｆ（ｔ）として各層において最終的に成膜を
停止する時刻を求めたために、上記オフセットの影響を
受けることもなく、より一層正確に各膜４の光学膜厚が
制御された光学フィルタとすることができる。
１２の暗電流等に記因する検出信号のオフセットを考慮
して、（数１４）の右辺に定数ａ４を加えた式（数１
５）を関数ｆ（ｔ）として各層において最終的に成膜を
停止する時刻を求めたために、上記オフセットの影響を
受けることもなく、より一層正確に各膜４の光学膜厚が
制御された光学フィルタとすることができる。
【００７８】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば上
記実施形態例では、前記基準時刻から予測停止時刻まで
の間の有限の時間範囲におけるエネルギー透過率の時系
列データを求め、前記設定膜厚到達時刻を前記適正定数
ａｋ’（ｋ＝０，１，２，３）に基づいて予測し、前記
設定膜厚到達時刻に成膜を停止することにしたが、前記
時系列データの時間範囲は特に限定されるものではなく
適宜設定されるものである。
ることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば上
記実施形態例では、前記基準時刻から予測停止時刻まで
の間の有限の時間範囲におけるエネルギー透過率の時系
列データを求め、前記設定膜厚到達時刻を前記適正定数
ａｋ’（ｋ＝０，１，２，３）に基づいて予測し、前記
設定膜厚到達時刻に成膜を停止することにしたが、前記
時系列データの時間範囲は特に限定されるものではなく
適宜設定されるものである。
【００７９】例えば、前記時系列データは、成膜レート
が不安定な成膜開始時刻（基準時刻）直後のデータを除
いた有限時間範囲について求めてもよい。
が不安定な成膜開始時刻（基準時刻）直後のデータを除
いた有限時間範囲について求めてもよい。
【００８０】また、上記実施形態例では、光学特性とし
てのエネルギー透過率を関数ｆ（ｔ）により表現し、こ
の関数ｆ（ｔ）の理論定数ａｋを補正し、適正定数
ａｋ’を求めたが、光学特性としてのエネルギー反射率
を関数ｆ（ｔ）により表現し、同様に、その適正定数ａ
ｋ’を求めるようにしてもよい。なお、エネルギー反射
率Ｒは、エネルギー透過率をＴとしたときに、Ｒ＝１−
Ｔで表わされるため、エネルギー透過率Ｔの理論式から
エネルギー透過率の関数ｆ（ｔ）を求めた手法を応用し
て、エネルギー反射率の関数ｆ（ｔ）を求めることがで
きる。
てのエネルギー透過率を関数ｆ（ｔ）により表現し、こ
の関数ｆ（ｔ）の理論定数ａｋを補正し、適正定数
ａｋ’を求めたが、光学特性としてのエネルギー反射率
を関数ｆ（ｔ）により表現し、同様に、その適正定数ａ
ｋ’を求めるようにしてもよい。なお、エネルギー反射
率Ｒは、エネルギー透過率をＴとしたときに、Ｒ＝１−
Ｔで表わされるため、エネルギー透過率Ｔの理論式から
エネルギー透過率の関数ｆ（ｔ）を求めた手法を応用し
て、エネルギー反射率の関数ｆ（ｔ）を求めることがで
きる。
【００８１】さらに、上記実施形態例は、エネルギー透
過率の極値で各膜４の成膜を停止する構成としたが、各
膜４の成膜停止基準は特に限定されるものではなく、設
計光学膜厚とエネルギー透過率やエネルギー反射率との
関係に基づいて適宜設定されるものである。そして、こ
の関係に基づき、関数ｆ（ｔ）の適正定数ａｋ’に基づ
いて予測する設定膜厚到達時刻の予測手法も適宜設定さ
れるものである。
過率の極値で各膜４の成膜を停止する構成としたが、各
膜４の成膜停止基準は特に限定されるものではなく、設
計光学膜厚とエネルギー透過率やエネルギー反射率との
関係に基づいて適宜設定されるものである。そして、こ
の関係に基づき、関数ｆ（ｔ）の適正定数ａｋ’に基づ
いて予測する設定膜厚到達時刻の予測手法も適宜設定さ
れるものである。
【００８２】
【発明の効果】本発明の光学フィルタの製造方法によれ
ば、基板上の膜の光学特性の理論式に基づいて得られる
関数ｆ（ｔ）の適正定数ａｋ’に基づいて、成膜される
膜の光学膜厚が設定膜厚となる設定膜厚到達時刻を予測
し、この時刻に成膜を停止するので、成膜停止が遅れた
り、成膜停止のタイミングを誤ったりすることはなく、
設定膜厚の膜を正確に成膜することができ、正確な光学
膜厚の光学フィルタを製造することができる。
ば、基板上の膜の光学特性の理論式に基づいて得られる
関数ｆ（ｔ）の適正定数ａｋ’に基づいて、成膜される
膜の光学膜厚が設定膜厚となる設定膜厚到達時刻を予測
し、この時刻に成膜を停止するので、成膜停止が遅れた
り、成膜停止のタイミングを誤ったりすることはなく、
設定膜厚の膜を正確に成膜することができ、正確な光学
膜厚の光学フィルタを製造することができる。
【００８３】また、あらゆる光学膜厚の膜の成膜におい
て、適正係数ａｋ’の変動量が許容範囲内になってから
設定膜厚到達時刻を予測し、その予測した設定膜厚到達
時刻で成膜を停止するとよく、このようにすることで、
光学膜厚を有する膜を正確に成膜することができる。
て、適正係数ａｋ’の変動量が許容範囲内になってから
設定膜厚到達時刻を予測し、その予測した設定膜厚到達
時刻で成膜を停止するとよく、このようにすることで、
光学膜厚を有する膜を正確に成膜することができる。
【００８４】さらに、本発明の光学フィルタの製造方法
において、関数ｆ（ｔ）は光学特性測定装置に起因する
補正定数項を有する関数とした構成によれば、光学特性
測定装置のオフセット等による誤差の影響を受けること
なく、より一層正確に設定膜厚の膜を成膜することがで
きる。
において、関数ｆ（ｔ）は光学特性測定装置に起因する
補正定数項を有する関数とした構成によれば、光学特性
測定装置のオフセット等による誤差の影響を受けること
なく、より一層正確に設定膜厚の膜を成膜することがで
きる。
【００８５】さらに、本発明の光学フィルタによれば、
上記のような光学フィルタの製造方法を用いてい製造さ
れているので、基板上に成膜される膜の光学膜厚がほぼ
設計通りに正確に形成された、非常に高品質の光学フィ
ルタとすることができる。
上記のような光学フィルタの製造方法を用いてい製造さ
れているので、基板上に成膜される膜の光学膜厚がほぼ
設計通りに正確に形成された、非常に高品質の光学フィ
ルタとすることができる。
【図１】本発明に係る光学フィルタの一実施形態例を屈
折率ｎ０の媒質中に配置した状態を模式的に示す断面説
明図である。
折率ｎ０の媒質中に配置した状態を模式的に示す断面説
明図である。
【図２】光学フィルタの製造装置の一例を模式的に示す
構成図である。
構成図である。
【図３】屈折率ｎ０の媒質中で、屈折率ｎｓの基板上に
光学膜厚ｎｊｄｊの膜をＬ層成膜した状態を示す断面説
明図である。
光学膜厚ｎｊｄｊの膜をＬ層成膜した状態を示す断面説
明図である。
【図４】基板上に３層の膜を成膜していく際の光学膜厚
とエネルギー透過率との関係例を示すグラフである。
とエネルギー透過率との関係例を示すグラフである。
【符号の説明】 １ 成膜エリア ２ 基板ホルダ ３ 基板 ４ 薄膜 ５ａ，５ｂ 蒸発源 ６ａ，６ｂ 蒸発源シャッタ ７ 光源 １２ 受光器 １４ コンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 一庸 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H048 GA07 GA12 GA35 GA51 GA60 GA62 2K009 CC03 CC42 DD03 EE00 4K029 BC07 BD00 CA01 CA05 EA01
Claims (4)
- 【請求項１】 基板上に膜を成膜しながら予め定めた基
準時刻を基準とした成膜時間を時刻ｔとし、前記基板上
に成膜される膜にモニタ光を照射したときのエネルギー
透過率とエネルギー反射率の少なくとも一方の光学特性
を、該光学特性の理論式に基づいて理論定数ａｋ（ｋは
０以上の整数）を有する時刻ｔの関数ｆ（ｔ）により表
現し、膜の成膜中に随時、時刻ｔにおいて前記膜にモニ
タ光を照射して測定される前記光学特性の実測値と前記
関数ｆ（ｔ）から求められる光学特性理論値との差が最
小になるように理論定数ａｋを補正して適正定数ａｋ’
を求め、成膜される膜の光学膜厚が設定膜厚となる設定
膜厚到達時刻を前記適正定数ａｋ’に基づいて予測し、
前記設定膜厚到達時刻に成膜を停止することを特徴とす
る光学フィルタの製造方法。 - 【請求項２】 膜の成膜中に随時求められる適正定数ａ
ｋ’の変動量が予め定められた許容範囲内になってから
設定膜厚到達時刻を予測し、その予測した設定膜厚到達
時刻に成膜を停止することを特徴とする請求項１記載の
光学フィルタの製造方法。 - 【請求項３】 関数ｆ（ｔ）は光学特性測定装置に起因
する補正定数項を有する関数としたことを特徴とする請
求項１又は請求項２記載の光学フィルタの製造方法。 - 【請求項４】 請求項１又は請求項２又は請求項３記載
の光学フィルタの製造方法を用いて製造されたことを特
徴とする光学フィルタ。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010138463A (ja) * | 2008-12-12 | 2010-06-24 | K2 Technology Kk | 光学薄膜製造方法 |
| JP2016527397A (ja) * | 2013-07-17 | 2016-09-08 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | インライン堆積制御装置及びインライン堆積制御方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080121513A1 (en) * | 2006-11-24 | 2008-05-29 | Tdk Corporation | Processing condition obtaining method and thin-film forming method |
| US8958156B1 (en) | 2007-05-30 | 2015-02-17 | Semrock, Inc. | Interference filter for non-zero angle of incidence spectroscopy |
| US9304237B1 (en) | 2012-12-10 | 2016-04-05 | Semrock, Inc. | Tunable band-pass filter |
| WO2019189072A1 (ja) * | 2018-03-26 | 2019-10-03 | Jsr株式会社 | 光学フィルターおよびその用途 |
| CN111446383B (zh) * | 2020-04-08 | 2022-12-09 | 京东方科技集团股份有限公司 | 膜厚补偿方法、系统及存储介质 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05255850A (ja) * | 1992-01-17 | 1993-10-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多層膜の成膜装置並びに光学特性の測定方法及び成膜方法 |
| JPH0772307A (ja) * | 1993-09-03 | 1995-03-17 | Canon Inc | 薄膜形成方法及び装置 |
| JPH10232312A (ja) * | 1997-02-20 | 1998-09-02 | Alps Electric Co Ltd | 光分岐フィルタ |
| JP2000171602A (ja) * | 1998-12-03 | 2000-06-23 | Asahi Optical Co Ltd | 光学多層薄膜の形成方法および光学多層薄膜の形成装置 |
| JP2000314808A (ja) * | 1999-04-28 | 2000-11-14 | Kinseki Ltd | 赤外線カットフィルタ |
| JP2002048902A (ja) * | 2000-04-18 | 2002-02-15 | Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Carl Zeiss | 多層システム生産方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3637294A (en) * | 1969-12-19 | 1972-01-25 | Bell Telephone Labor Inc | Interference filter with alternately designed pairs of dielectric layers |
| GB1590383A (en) * | 1976-10-05 | 1981-06-03 | Carrier Drysys Ltd | Coating apparatus |
| JPS55500588A (ja) * | 1978-08-18 | 1980-09-04 | ||
| US4527510A (en) * | 1983-05-13 | 1985-07-09 | Mactron, Inc. | Apparatus for applying a coating to a moving surface |
| JPH0443906A (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学的膜厚モニタ装置 |
| US5131752A (en) * | 1990-06-28 | 1992-07-21 | Tamarack Scientific Co., Inc. | Method for film thickness endpoint control |
| US5503707A (en) * | 1993-09-22 | 1996-04-02 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for process endpoint prediction based on actual thickness measurements |
| US5526293A (en) * | 1993-12-17 | 1996-06-11 | Texas Instruments Inc. | System and method for controlling semiconductor wafer processing |
| US5425964A (en) * | 1994-07-22 | 1995-06-20 | Rockwell International Corporation | Deposition of multiple layer thin films using a broadband spectral monitor |
| JP3116949B2 (ja) * | 1999-01-22 | 2000-12-11 | 日本電気株式会社 | 加工プロセス終了点実時間判定方法 |
| ATE291240T1 (de) * | 1999-10-14 | 2005-04-15 | Hoya Corp | Gerät und verfahren zur bildung dünner schichten |
| US6514775B2 (en) * | 2001-06-29 | 2003-02-04 | Kla-Tencor Technologies Corporation | In-situ end point detection for semiconductor wafer polishing |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05255850A (ja) * | 1992-01-17 | 1993-10-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多層膜の成膜装置並びに光学特性の測定方法及び成膜方法 |
| JPH0772307A (ja) * | 1993-09-03 | 1995-03-17 | Canon Inc | 薄膜形成方法及び装置 |
| JPH10232312A (ja) * | 1997-02-20 | 1998-09-02 | Alps Electric Co Ltd | 光分岐フィルタ |
| JP2000171602A (ja) * | 1998-12-03 | 2000-06-23 | Asahi Optical Co Ltd | 光学多層薄膜の形成方法および光学多層薄膜の形成装置 |
| JP2000314808A (ja) * | 1999-04-28 | 2000-11-14 | Kinseki Ltd | 赤外線カットフィルタ |
| JP2002048902A (ja) * | 2000-04-18 | 2002-02-15 | Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Carl Zeiss | 多層システム生産方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010138463A (ja) * | 2008-12-12 | 2010-06-24 | K2 Technology Kk | 光学薄膜製造方法 |
| JP2016527397A (ja) * | 2013-07-17 | 2016-09-08 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | インライン堆積制御装置及びインライン堆積制御方法 |
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