JP2003226957A - Vapor deposition material, hearth for vapor deposition, method of manufacturing dielectric multilayered filter, and dielectric multilayered filter - Google Patents
Vapor deposition material, hearth for vapor deposition, method of manufacturing dielectric multilayered filter, and dielectric multilayered filterInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸着材料と、この
蒸着材料を用いて成膜する誘電体多層膜フィルタの製造
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vapor deposition material and a method for manufacturing a dielectric multi-layer film filter which is formed by using the vapor deposition material.
【０００２】[0002]
【従来の技術】波長多重光通信システムにおいては、光
増幅器の利得を等化するための利得等化フィルタや、信
号光と励起光とを合波分波する波長多重フィルタ、また
は高密度波長多重光通信における光合分波器の狭帯域バ
ンドパスフィルタ等として、誘電体多層膜フィルタが用
いられる。これらの誘電体多層膜フィルタを基板上に成
膜するための成膜装置として通常、蒸着装置が用いられ
る。この誘電体多層膜フィルタの成膜装置のうち、電子
銃を用いた真空蒸着装置の蒸発源において、蒸着材料を
設置する方法として、主に次の２つの方法が採られてい
る。2. Description of the Related Art In a wavelength division multiplexing optical communication system, a gain equalization filter for equalizing the gain of an optical amplifier, a wavelength division multiplexing filter for multiplexing and demultiplexing signal light and pumping light, or high density wavelength division multiplexing. A dielectric multilayer film filter is used as a narrow band bandpass filter of an optical multiplexer / demultiplexer in optical communication. A vapor deposition apparatus is usually used as a film forming apparatus for forming these dielectric multilayer filters on a substrate. Among the film forming apparatus for the dielectric multilayer filter, the following two methods are mainly adopted as the method for installing the evaporation material in the evaporation source of the vacuum evaporation apparatus using the electron gun.
【０００３】第１の方法は、主に銅製であって、蒸着材
料を設置するための窪みを設けたハースに２〜５mmの粒
状の蒸着材料を充填し、あらかじめ蒸着材料の溶かし込
みを行った後、多層膜フィルタを成膜するものである。
第２の方法は、ハースに丁度収まるように、窪みと同じ
大きさに焼結した蒸着材料をセットして、多層膜フィル
タを成膜するものである。In the first method, the hearth is made mainly of copper, and a hearth provided with a recess for setting the vapor deposition material is filled with a granular vapor deposition material of 2 to 5 mm, and the vapor deposition material is melted in advance. After that, a multilayer filter is formed.
The second method is to set a vapor deposition material, which is sintered to the same size as the depression, so that the multilayer filter is formed so that it fits exactly in the hearth.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、第１の方法に
よると、ハースに粒状の蒸着材料を入れる場合、特にTa
2O5、TiO2の様な高屈折率材料ではあらかじめ溶かし込
みを行わないと、蒸着材料が溶ける際に粒と粒との隙間
が埋まって堆積が減少してしまい、成膜途中で材料切れ
により成膜が中断されたり、又は材料不足による溶融状
態の変動により成膜の分布が変動して、良好なフィルタ
が得られなくなる。ところが、成膜前にこのような蒸着
材料の溶かし込みを行うと、溶かし込みのための手間が
かかり（所要時間約４〜１２時間）、スループットが低
下するばかりでなく、溶かし込みにより、材料が分解さ
れて酸素ガスを発生するため、材料が酸素欠乏による低
級酸化物となり、光を吸収する膜となりやすい。さら
に、溶かし込みの失敗によって生じた蒸着材料の空洞に
よって、成膜途中で分布が変わったり、成膜が中断した
りするという問題点がある。However, according to the first method,
According to the results, especially when using a particulate evaporation material in the hearth,
2OFive, TiO2In case of high refractive index material like
If not done, the gap between the grains when the vapor deposition material melts
Will be filled up and the deposition will decrease, and the material will run out during film formation.
Film formation is interrupted due to
A good filter because the distribution of film formation fluctuates due to fluctuations in the condition.
Will not be obtained. However, such deposition before film formation
When the material is melted, the trouble of melting
It takes a long time (about 4 to 12 hours), and the throughput is low.
In addition to lowering, the material is decomposed by melting.
And oxygen gas is generated, the material is low due to oxygen deficiency.
It becomes a primary oxide and tends to become a film that absorbs light. Furthermore
In the cavity of the vapor deposition material caused by the failure of melting.
Therefore, the distribution changed or the film formation was interrupted during the film formation.
There is a problem that
【０００５】一方、第２の方法では、蒸発源を大きくし
た場合に、焼結用の金型が大きくなり、型代が高くなる
ばかりでなく、高密度且つ均一に焼結することが難しい
という問題点がある。これは、光通信用の誘電体多層膜
フィルタは、光通信における波長多重の高密度化や波長
領域の有効利用のため隣接帯域との間隔が狭いため、帯
域を分離するフィルタの波長スペクトル特性においては
立ち上がりの急峻性は必須であり、積層する層数を多く
することで、波長スペクトルの立ち上がりを急峻にする
ことは可能であるが、そのためには、各種類の薄膜の総
膜厚を厚くすることが必要となることから生じる問題点
である。総膜厚を厚くするために、蒸着材料を多量に消
費するようになり、成膜中に材料が途切れないように、
蒸発源の大きさを大きくすることが必要となる。On the other hand, according to the second method, when the evaporation source is increased, the size of the die for sintering becomes large, not only the die cost becomes high, but also it is difficult to perform high density and uniform sintering. There is a problem. This is because the dielectric multi-layer film filter for optical communication has a narrow gap between adjacent bands due to the high density of wavelength multiplexing in optical communication and effective use of the wavelength region. Is required to have a steep rise, and it is possible to make the rise of the wavelength spectrum steep by increasing the number of layers to be laminated, but in order to do so, increase the total film thickness of each type of thin film. Is a problem that arises from the need. In order to increase the total film thickness, a large amount of vapor deposition material is consumed, and the material is not interrupted during film formation.
It is necessary to increase the size of the evaporation source.
【０００６】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、低価格で高密度かつ均一な蒸着材
料を提供し、この蒸着材料を用いて低損失な誘電体多層
膜フィルタを提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and provides a low-cost, high-density and uniform vapor deposition material, and using this vapor deposition material, a low dielectric loss multilayer filter. The purpose is to provide.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明は、ハースの窪み形状を複数
に分割した形状となるように焼結されて形成されている
ことを特徴とする蒸着材料である。これにより、焼結用
の金型を小さくすることができ、高密度にかつ均一に焼
結することが容易になるため、焼結材料の歩留まりが向
上し、容易に大容量や中空状態の焼結蒸着材料を作製す
ることができる。In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is formed by sintering so that the hollow shape of the hearth is divided into a plurality of shapes. It is a characteristic vapor deposition material. This makes it possible to reduce the size of the sintering die and facilitate high-density and uniform sintering, which improves the yield of the sintered material and facilitates the sintering of a large capacity or hollow state. A vapor deposition material can be produced.
【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の蒸
着材料において、前記ハースの窪み形状がリング状であ
る場合、このリングの円周方向に分割した形状となるよ
うに焼結されて形成されていることを特徴とする。請求
項３記載の発明は、請求項１記載の蒸着材料において、
前記ハースの窪み形状が円形状である場合、この円を同
心円状に分割し、かつ円周方向に分割した形状となるよ
うに焼結されて形成されていることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the vapor deposition material according to the first aspect, when the hollow shape of the hearth is ring-shaped, it is sintered so as to have a shape divided in the circumferential direction of the ring. It is characterized by being formed. The invention according to claim 3 is the vapor deposition material according to claim 1, wherein
When the hollow shape of the hearth has a circular shape, the hearth is divided into concentric circles and sintered so as to have a shape divided into a circumferential direction.
【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１から請求
項３までのいずれかに記載の蒸着材料が充填されている
ことを特徴とする蒸着用ハースである。請求項５記載の
発明は、請求項４に記載の蒸着用ハースを用いて蒸着
し、成膜することを特徴とする誘電体多層膜フィルタの
製造方法である。これにより、溶かし込みの工程が削減
されるので、製造コストの低減が可能となる。また、溶
かし込みによる酸素欠乏状態の発生を防止することがで
き、光の吸収のない薄膜を成膜することができるため、
損失の少ない良好な光学特性を有する多層膜フィルタを
得ることができる。請求項６記載の発明は、請求項５記
載の誘電体多層膜フィルタの製造方法により製造された
ことを特徴とする誘電体多層膜フィルタである。A fourth aspect of the present invention is a hearth for vapor deposition, which is filled with the vapor deposition material according to any one of the first to third aspects. A fifth aspect of the present invention is a method for producing a dielectric multilayer filter, which comprises vapor-depositing using the hearth for vapor deposition according to the fourth aspect to form a film. As a result, the step of melting is reduced, so that the manufacturing cost can be reduced. Further, it is possible to prevent the occurrence of an oxygen deficiency state due to melting, it is possible to form a thin film that does not absorb light,
It is possible to obtain a multilayer filter having good optical characteristics with little loss. The invention according to claim 6 is a dielectric multilayer filter manufactured by the method for manufacturing a dielectric multilayer filter according to claim 5.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
図１に、本発明の蒸着材料の第１の例を示す。図１
（ａ）中、符号１は蒸着材料を収納するためのハースで
あり、蒸着材料はこのハース１に設けられたリング状の
窪みに充填されて使用される。図１（ｂ）は、ハース１
に蒸着材料２を充填した状態を示したものであり、この
蒸着材料２は、図１（ｃ）の２ａまたは２ｂとして示す
ように、ハース１のリング状の窪みの形状を円周方向に
例えば数〜数十等分した形状となるように焼結されて形
成されている。図１（ｄ）は、本発明のこの例との比較
のために、従来におけるハースへの蒸着材料の充填方法
を示したものであり、粒状の蒸着材料２がハース１の窪
みに充填され、これを溶かし込むことによって溶かし込
み後の蒸着材料３がハースに充填されている様子を示し
ている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
FIG. 1 shows a first example of the vapor deposition material of the present invention. Figure 1
In (a), reference numeral 1 is a hearth for accommodating a vapor deposition material, and the vapor deposition material is used by filling a ring-shaped recess provided in the hearth 1. Figure 1 (b) shows hearth 1.
1 shows a state in which the vapor deposition material 2 is filled with the vapor deposition material 2. As shown by 2a or 2b in FIG. It is formed by sintering so as to have a shape that is divided into several to several tens. For comparison with this example of the present invention, FIG. 1 (d) shows a conventional method of filling a hearth with a vapor deposition material, in which a granular vapor deposition material 2 is filled in a depression of the hearth 1, By melting this, the vapor deposition material 3 after melting is filled in the hearth.
【００１１】次に、本発明の誘電体多層膜フィルタ用蒸
着材料の第２の例について説明する。図２に、本発明の
誘電体多層膜フィルタ用蒸着材料の第２の例を示す。図
２（ａ）においても、符号１は蒸着材料を収納するため
のハースであり、蒸着材料はこのハース１に設けられた
円形状の窪みに充填されて使用される。図２（ｂ）は、
ハース１に蒸着材料２を充填した状態を示したものであ
り、この蒸着材料２は、図２（ｃ）の２ａまたは２ｃと
して示すように、ハース１の窪みの円形形状を中心から
同心円状に分割し、かつ円周方向に例えば数〜数十等分
した形状となるように焼結されて形成されている。図２
（ｄ）は、本発明のこの例との比較のために、従来にお
けるハースへの蒸着材料の充填方法を示したものであ
り、ハース１に丁度収まる大きさで一体となるように焼
結した蒸着材料２をハース１に収納している様子を示し
たものである。Next, a second example of the vapor deposition material for a dielectric multilayer filter of the present invention will be described. FIG. 2 shows a second example of the vapor deposition material for a dielectric multilayer filter of the present invention. Also in FIG. 2A, reference numeral 1 is a hearth for accommodating a vapor deposition material, and the vapor deposition material is used by being filled in a circular recess provided in the hearth 1. 2 (b) is
2 shows a state in which the hearth 1 is filled with the vapor deposition material 2. The vapor deposition material 2 has a circular shape of the depression of the hearth 1 which is concentric with the center as shown as 2a or 2c in FIG. 2 (c). It is formed by being divided and sintered so as to have a shape divided into, for example, several to several tens of equal parts in the circumferential direction. Figure 2
For comparison with this example of the present invention, (d) shows a conventional method for filling the hearth with the vapor deposition material, which was sintered so that it fits in the hearth 1 and was integrated. It shows how the vapor deposition material 2 is stored in the hearth 1.
【００１２】上述した本発明の第１、第２の例の蒸着材
料２は、通常用いられる蒸着材料を焼結して形成されて
おり、この蒸着材料は従来例として説明した第２の方法
による蒸着材料と比べて体積が小さいため、焼結用の金
型を小さくすることができる。そのため、高密度にかつ
均一に焼結することが容易になるため、焼結材料の歩留
まりが向上する。この焼結材料は高温で高圧をかけて作
製されるのが通常であり、大面積で大容量のものを均一
に作るのは困難である。これは、焼結する材料の外周部
と中心部では圧力のかかり方が異なるためであると考え
られるが、本発明のこの例の蒸着材料は、小型の焼結体
を集合させて用いられるため、容易に大容量や中空状態
の焼結蒸着材料を作製することができる。The vapor deposition material 2 of the first and second examples of the present invention described above is formed by sintering a vapor deposition material that is usually used, and this vapor deposition material is obtained by the second method described as a conventional example. Since the volume is smaller than that of the vapor deposition material, it is possible to reduce the size of the die for sintering. Therefore, since it becomes easy to sinter with high density and uniformly, the yield of the sintered material is improved. This sintered material is usually produced at high temperature and high pressure, and it is difficult to uniformly produce a large area and large capacity. It is considered that this is because the pressure is applied differently between the outer peripheral portion and the central portion of the material to be sintered, but the vapor deposition material of this example of the present invention is used by assembling small sintered bodies. It is possible to easily produce a large-capacity or hollow sintered vapor deposition material.
【００１３】また、この焼結された蒸着材料２をハース
１上に数〜数十個並べて充填して蒸着することにより、
溶かし込みの工程が不要となり、溶かし込みに起因する
不良の影響を受けなくなる。溶かし込み工程と成膜工程
とは通常同一の装置で行われ、従来の方法によって、同
一の装置で溶かし込みを行うと、溶かし込みのために４
〜８時間程度装置を占有してしまうが、この例の蒸着材
料を用いると、溶かし込みの工程が削減されるため、装
置の直接生産に係わる稼働率が向上する。焼結後の蒸着
材料２をハース１上に充填する際に、焼結後の蒸着材料
２同士の隙間がわずかに生ずるが、ハースに充填した状
態でガタつかない程度であれば問題はない。焼結後の蒸
着材料２がハース１に丁度収まるように蒸着材料を作製
すれば、蒸着工程においてその隙間には蒸着材料が溶け
込み、隙間の影響は無視することができる。Further, several to several tens of the sintered vapor deposition materials 2 are lined up on the hearth 1 to be filled and vapor-deposited.
The step of melting is not necessary, and it is not affected by defects caused by melting. The melting step and the film forming step are usually performed in the same apparatus, and if the same method is used to perform the melting by the conventional method, the melting step 4
Although it occupies the apparatus for about 8 hours, when the vapor deposition material of this example is used, the melting step is reduced, and thus the operation rate related to the direct production of the apparatus is improved. When the vapor deposition material 2 after sintering is filled on the hearth 1, a slight gap is generated between the vapor deposition materials 2 after sintering, but there is no problem as long as it does not rattle when filled in the hearth. If the vapor deposition material 2 is manufactured so that the vapor deposition material 2 after sintering fits exactly in the hearth 1, the vapor deposition material melts into the gap in the vapor deposition step, and the influence of the gap can be ignored.
【００１４】上述した焼結蒸着材料２を焼結するための
金型は１個取りに限定する必要はなく、充填密度を低減
させない範囲で複数個取りにしてもよい。これは、第１
の例については図３に示すように、また、第２の例につ
いては図４に示すように、焼結蒸着材料２同士の隙間は
皆無にはできないので、隙間は当然に存在するが、あま
り焼結蒸着材料２を細分化しすぎると、この焼結蒸着材
料２同士の隙間が多くなりすぎて、図３、図４中の×印
で示す例のように、粒状の蒸着材料を使用している従来
例と同じこととなる。そのため、蒸着材料２の充填密度
を低減させない範囲で複数個取りとすることが好まし
い。上述した蒸着材料が充填されたハースを用いて誘電
体多層膜フィルタを作製すると、溶かし込みの時の蒸着
材料の分解によって引き起こされる酸素欠乏状態の発生
を防止することができ、成膜時に光吸収膜が形成され
ず、その分の光損失を生じない。そのため、損失の少な
い良好な光学特性を有する多層膜フィルタを得ることが
できる。It is not necessary to limit the number of dies for sintering the above-mentioned sintered vapor deposition material 2 to one, and a plurality of dies may be taken as long as the packing density is not reduced. This is the first
As shown in FIG. 3 for the example of FIG. 3 and as shown in FIG. 4 for the second example, the gap between the sintered vapor deposition materials 2 cannot be completely eliminated. If the sintered vapor deposition material 2 is subdivided too much, the gaps between the sintered vapor deposition materials 2 become too large, and as shown in the examples indicated by X in FIGS. 3 and 4, a granular vapor deposition material is used. This is the same as the conventional example. Therefore, it is preferable to take a plurality of vapor deposition materials 2 within a range that does not reduce the packing density. When a dielectric multilayer filter is manufactured using the hearth filled with the vapor deposition material described above, it is possible to prevent the occurrence of an oxygen deficiency state caused by the decomposition of the vapor deposition material at the time of melting, and to absorb light during film formation. No film is formed, and light loss corresponding to that is not generated. Therefore, it is possible to obtain a multilayer filter having good optical characteristics with less loss.
【００１５】[0015]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
ハースの窪み形状を複数に分割した形状となるように焼
結して蒸着材料を形成することにより、焼結用の金型を
小さくすることができ、高密度にかつ均一に焼結するこ
とが容易になるため、焼結材料の歩留まりが向上し、容
易に大容量や中空状態の焼結蒸着材料を作製することが
できる。以上の効果は、ハースの窪み形状がリング状で
ある場合には、蒸着材料をリングの円周方向に分割した
形状となるように焼結して形成し、ハースの窪み形状が
円形状である場合には、蒸着材料を、同心円状に分割し
かつ円周方向に分割した形状となるように焼結して形成
することにより実現できる。As described above, according to the present invention,
By forming the vapor deposition material by sintering so that the hollow shape of the hearth is divided into a plurality of shapes, it is possible to reduce the size of the mold for sintering, and it is possible to perform high density and uniform sintering. Since it becomes easy, the yield of the sintered material is improved, and a large-capacity or hollow sintered vapor deposition material can be easily manufactured. The above effect is that when the hollow shape of the hearth is ring-shaped, the vapor deposition material is sintered and formed into a shape divided in the circumferential direction of the ring, and the hollow shape of the hearth is circular. In this case, the vapor deposition material can be realized by dividing the vapor deposition material into concentric circles and sintering the divided vaporized materials to have a shape divided in the circumferential direction.
【００１６】また、上述した蒸着材料が充填された蒸着
用ハースを用いて蒸着し、成膜することにより、溶かし
込みの工程が削減されるので、製造コストの低減が可能
となる。さらに、溶かし込みによる酸素欠乏状態の発生
を防止することができ、光の吸収の少ない薄膜を成膜す
ることができるため、損失の少ない良好な光学特性を有
する多層膜フィルタを得ることができる。Further, since the vapor deposition using the vapor deposition hearth filled with the vapor deposition material described above is performed to form a film, the step of melting is reduced, so that the manufacturing cost can be reduced. Furthermore, it is possible to prevent the occurrence of an oxygen-deficient state due to melting and to form a thin film that absorbs less light, so that it is possible to obtain a multilayer filter having good optical characteristics with less loss.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の蒸着材料の第１の例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first example of a vapor deposition material of the present invention.
【図２】本発明の蒸着材料の第２の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a second example of the vapor deposition material of the present invention.
【図３】本発明の蒸着材料の第１の例において、蒸着材
料をハースに充填した状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state where the hearth is filled with the vapor deposition material in the first example of the vapor deposition material of the present invention.
【図４】本発明の蒸着材料の第２の例において、蒸着材
料をハースに充填した状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state in which the hearth is filled with the vapor deposition material in the second example of the vapor deposition material of the present invention.
１…ハース、２…蒸着材料、３…溶かし込み後の蒸着材
料。1 ... Hearth, 2 ... Deposition material, 3 ... Deposition material after melting.
フロントページの続き (72)発明者 野口 善清 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 (72)発明者 細谷 英行 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 Ｆターム(参考） 2H048 GA04 GA13 GA60 GA62 4K029 BA16 BA17 BA43 BA48 CA01 DB07 DB12 Continued front page (72) Inventor Yoshinori Noguchi Fuji Co., Ltd. 1440 Rokuzaki, Sakura City, Chiba Prefecture Kura Sakura Office (72) Inventor Hideyuki Hosoya Fuji Co., Ltd. 1440 Rokuzaki, Sakura City, Chiba Prefecture Kura Sakura Office F-term (reference) 2H048 GA04 GA13 GA60 GA62 4K029 BA16 BA17 BA43 BA48 CA01 DB07 DB12
Claims (6)
となるように焼結されて形成されていることを特徴とす
る蒸着材料。1. A vapor deposition material, which is formed by sintering so as to have a shape in which a hollow of a hearth is divided into a plurality of shapes.
場合、このリングを円周方向に分割した形状となるよう
に焼結されて形成されていることを特徴とする請求項１
記載の蒸着材料。2. When the hollow shape of the hearth has a ring shape, it is formed by sintering so as to have a shape obtained by dividing the ring in the circumferential direction.
The vapor deposition material described.
合、この円を同心円状に分割し、かつ円周方向に分割し
た形状となるように焼結されて形成されていることを特
徴とする請求項１記載の蒸着材料。3. If the hollow shape of the hearth is circular, it is formed by dividing the circle into concentric circles and sintering the divided circles in the circumferential direction. The vapor deposition material according to claim 1.
記載の蒸着材料が充填されていることを特徴とする蒸着
用ハース。4. A vapor deposition hearth, which is filled with the vapor deposition material according to any one of claims 1 to 3.
蒸着し、成膜することを特徴とする誘電体多層膜フィル
タの製造方法。5. A method for manufacturing a dielectric multi-layer film filter, which comprises depositing a film using the hearth for vapor deposition according to claim 4 to form a film.
製造方法により製造されたことを特徴とする誘電体多層
膜フィルタ。6. A dielectric multi-layer film filter manufactured by the method for manufacturing a dielectric multi-layer film filter according to claim 5.
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|---|---|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10007039B2 (en) | 2012-09-26 | 2018-06-26 | 8797625 Canada Inc. | Multilayer optical interference filter |
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2002
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10007039B2 (en) | 2012-09-26 | 2018-06-26 | 8797625 Canada Inc. | Multilayer optical interference filter |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050510 |