JP2010084194A - 蒸着装置及び蒸着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸着装置の導入及び保守コストの増大を防ぎながら有機ガスによって流量センサに詰まりが発生したことを確実に検知する蒸着装置を提供する。
【解決手段】タンク１６０へ供給するバブリングガスの流量を測定する第１流量センサを含んで流量を制御する第１流量制御部と、タンク１６０から蒸着室へ供給する有機ガスの流量を測定する第２流量センサを含んで流量を制御する第２流量制御部と、第１及び第２流量制御部を制御する制御部とを有し、タンク圧が目標タンク圧となるように第１流量制御部に流量の指令を行い、第１流量センサが測定したバブリングガスの流量と、第２流量センサが測定した有機ガス１８０の流量と、タンクの温度及び気相部容積からタンク内圧の変化量を理論タンク圧変化量として演算し、タンク圧の実際の変化量を実タンク圧力変化量として求め、それらの変化量の差が予め設定した許容範囲になければ、異常が発生したと判定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、蒸着装置に有機ガスを導入する有機ガス供給装置を備えた蒸着装置、及び、有機ガスを導入しながら光学部材に蒸着を行なう蒸着方法に関する。

眼鏡用プラスチックレンズ等の光学部材の製造においては、レンズの光学面に複数の薄膜を形成し、反射防止などの光学特性の改善や撥水性などの機能を付与する多層コート技術が適用されるものがある。このような光学部材への反射防止膜の形成は、反射防止膜が無機酸化物からなる多層蒸着膜である場合、一般に真空蒸着装置を用いて行われる。

ところで、近年、眼鏡用プラスチックレンズの耐衝撃性、耐摩耗性、耐熱性、及び、耐アルカリ性、並びに、反射防止膜の密着性の向上を目的として、反射防止膜の構成層のうちの少なくとも1層に無機物質および有機物質よりなる層（以下、単にハイブリッド層ともいう）を設けたものが知られている（例えば、特許文献１）。

上記特許文献１に記載されている光学部材は、プラスチック基材と、その基材上に真空蒸着により形成された多層反射防止膜とを有している。そして、この反射防止膜の少なくとも１層が、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化イットリウム及び酸化ニオブから選ばれる少なくとも1種の無機物質と、常温、常圧下で液体である有機ケイ素化合物及び／又は常温、常圧下で液体であるケイ素非含有有機化合物からなる有機物質とを蒸着原料として形成されるハイブリット層からなっている。このようなハイブリット層の形成方法としては、前記有機物質を貯蔵するタンクを加熱・減圧してこの有機物質を気化し、この気化した有機物質を含有する気体を蒸着装置の蒸着室（チャンバー）内に供給しながら、前記無機物質の蒸着を行なう方法が示されている。また、このハイブリット層の密着性を向上するために、酸素ガス及び／またはアルゴンガスを用いたイオンアシスト法でハイブリット層を形成することも示されている。
特開２００４−２０６０２４号公報

有機物質を含有するガス（以下単に有機ガスともいう）を蒸着室に供給しながら無機物質からなる蒸着材料を蒸着してハイブリット層を形成する場合、蒸着中に蒸着室へ供給される有機ガスは、所定通りの流量（好ましくは一定の流量）になるように制御することが、良好なハイブリット層を得るために重要である。そこで、本発明者は有機ガスの流量を制御する方法とし、有機ガスを蒸着室へ供給する管路の途中に流量コントローラ（流量センサと流量制御弁を備え、目標とする流量値と流量センサにより測定された流量値とが一致するように流量制御弁を制御して流体の流量を調整する機器）を設けて蒸着室に供給する有機ガスの流量を制御することを考えた。このような有機ガスの流量制御に利用できる流量コントローラとしては、例えば、マスフローセンサを備えたマスフローコントローラがある。マスフローコントローラは、一般的に、主たる管路とその管路から分岐されその後再び合流する分岐管路を内部に有し、その分岐管路にマスフローセンサが設けられている（以下、マスフローセンサが設けられた分岐管路をセンサ用管路ともいう）。また、センサ用管路が合流した後の主管路には流量制御バルブが設けられている。そして、マスフローセンサの検知信号に基づいて、このマスフローコントローラ内を通る流体の流量が測定されるとともに、マスフローセンサにより検知した流量値と、設定された目標流量値とを比較し、流量制御バルブの開度を調整することにより、流量が目標流量値になるように制御している。

しかしながら、このようなマスフローコントローラを用いて有機ガスの流量を制御する場合、ハイブリット膜の蒸着原料として用いられる有機物質の分子量が比較的大きいことから、気化した有機物質が、マスフローコントローラ内の管路で液化してしまい正確な流量制御を行うことができない場合があった。すなわち、センサ管路や、センサ管路分岐後合流するまでの間の主管路に、液化した有機ガスが付着しそれら管路を狭めたり、塞いだりしてしまうと、マスフローセンサにより測定された流量値が正確な流量を示さなくなり、その誤った測定流量値に基づいてバルブ制御が行なわれるため、蒸着室に供給される流量が目標流量と異なってしまったり、流量の変動が大きくなってしまったりする場合があった。このようなマスフローコントローラの流量制御の不具合を解消するために、マスフローコントローラの流量制御を監視するための流量センサや流量コントローラ（例えばマスフローセンサやマスフローコントローラ）をセンサ管路合流後の主管路にさらに設けることも考えられるが、この場合は、追加した流量センサや流量コントローラにおいても同様の問題が生じる可能性があり、また、追加する流量センサや流量コントローラの導入コストや保守の手間が増大するという問題がある。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、蒸着装置へ供給する有機ガスの流量を正確に制御して良好な蒸着膜を形成することを目的とし、また、流量コントローラの異常を容易に検知できる方法および装置を提供することを目的とする。

本発明の蒸着装置は、レンズの表面に蒸着膜を形成する蒸着装置において、レンズを収装する蒸着室と、前記蒸着室内に有機ガスを供給する有機ガス供給部と、前有機ガス供給部を制御する制御部とを有し、 前記有機ガス供給部は、低活性ガスまたは不活性ガスからなるバブリングガスを供給するバブリングガス供給部と、有機液体を収容し、前記有機液体を気化させた気体と前記バブリングガスとを混合した有機ガスを生成し、前記蒸着室に供給するタンクと、 前記バブリングガス供給部からタンクへ供給するバブリングガスの質量流量を測定する第１の流量センサを含んでバブリングガスの流量を制御する第１の流量制御部と、 前記タンクから蒸着室へ供給する有機ガスの質量流量を測定する第２の流量センサを含んで有機ガスの流量を制御する第２の流量制御部と、 前記タンク内の気圧を測定する圧力センサとを備え、前記制御部は、前記圧力センサの測定値をタンク圧測定値として取得して、前記タンク圧測定値が予め設定された目標タンク圧となるように前記第１の流量制御部に流量の指令を行う圧力調整部と、前記第１の流量センサが測定したバブリングガスの質量流量と、前記第２の流量センサが測定した有機ガスの質量流量と、タンク内の気相部分の容積とから、気体の状態方程式に基づいてタンク内圧の変化量を理論タンク圧変化量として演算し、前記圧力センサが測定したタンク圧測定値の変化量を実タンク圧力変化量として演算し、前記理論タンク圧変化量と実タンク圧力変化量の差が予め設定した許容範囲以内でなければ、前記有機ガス供給部に異常が発生したことを判定するバランスチェック部とを含む。

また、本発明の蒸着方法は、蒸着装置を用いてレンズの表面に蒸着膜を形成する方法において、前記蒸着装置は、レンズを収装する蒸着室と、無機材料からなる蒸着材料を加熱して蒸着させる加熱部と、前記蒸着室内に有機ガスを供給する有機ガス供給部とを有し、前記有機ガス供給部は、低活性ガスまたは不活性ガスからなるバブリングガスを供給するバブリングガス供給部と、有機液体を収容し、前記有機液体を気化させた気体と前記バブリングガスとを混合した有機ガスを生成し、前記蒸着室に供給するタンクと、前記バブリングガス供給部からタンクへ供給するバブリングガスの質量流量を測定する第１の流量センサを含んでバブリングガスの流量を制御する第１の流量制御部と、前記タンクから蒸着室へ供給する有機ガスの質量流量を測定する第２の流量センサを含んで有機ガスの流量を制御する第２の流量制御部と、前記タンク内の気圧を測定する圧力センサとを備え、前記有機ガス供給部は、前記無機材料からなる蒸着材料を蒸着しているときに蒸着室内に有機ガスを供給して、有機物質と無機物質とから形成されるハイブリッと層を形成し、前記第１の流量センサが測定したバブリングガスの質量流量と、前記第２の流量センサが測定した有機ガスの質量流量と、タンク内の気相部分の容積とから、気体の状態方程式に基づいてタンク内圧の変化量を理論タンク圧変化量として演算し、前記圧力センサが測定したタンク圧測定値の変化量を実タンク圧力変化量として演算し、前記理論タンク圧変化量と実タンク圧力変化量の差が予め設定した許容範囲以内でなければ、前記有機ガス供給部に異常が発生したことを判定することを特徴とする。

本発明によれば、第１の流量センサが測定した不活性ガスの流量と第２の流量センサが測定した混合ガスの流量とタンク内の状態（圧力、温度）から気体の状態方程式に基づく理論タンク圧変化量を求め、この理論タンク圧変化量と実際のタンク圧変化量の差分が第１の許容範囲以内でなければ警告を発生するので、第２の流量制御部に有機液体が詰まった場合などの不具合を的確に検知できる、これにより、新たなセンサなどを付加することがないため、装置の導入及び保守コストの増大を防ぎながら、レンズに蒸着させる膜を安定して形成することができる。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、眼鏡用プラスチックレンズに反射防止膜や撥水コート等の薄膜を連続的に形成する連続型真空蒸着装置１に、本発明を適用した一例を示す。この連続型真空蒸着装置１は、成型された眼鏡用プラスチックレンズ（以下、単にレンズともいう）の光学面に、真空蒸着室内で蒸着物質を蒸着させて反射防止膜や撥水膜等を連続的に形成するものである。

図１は、連続型真空蒸着装置１の概要を示す概略図である。この連続型真空蒸着装置１には、レンズ２０を加熱する予熱室１００と、反射防止膜をレンズ２０に形成する第１蒸着室２００と、反射防止膜を形成したレンズ２０に撥水膜等を形成する第２蒸着室３００を備えている。また、予熱室１００、第１蒸着室２００、第２蒸着室３００は、所定の気圧の真空になるようにそれぞれに図示しない真空装置が配設される。

連続型真空蒸着装置１におけるレンズ２０の蒸着工程の概略について説明する。

まず、複数のレンズ２０をコートドーム２に配置し、１ロットを構成する。コートドーム２は、複数のレンズ２０に蒸着膜が同時かつ均等に蒸着されるように複数のレンズ２０を保持する保持手段であって、外周が円形の凹曲面形状をしており、レンズ２０の径と同程度の円形の孔が多数形成され、そこにレンズ２０が蒸着したい面を下向きににして配置される。

レンズが配置されたコートドーム２は予熱室１００の開閉台１０３上に支持された支持台１０１に載せられる。そして、支持台１０１の下部を支持する開閉台１０３を上昇させ、予熱室１００の底部の開口を密閉することにより、支持台１０１に乗せられたコートドーム２は予熱室１００内に収容される。

また、コートドーム２の上部は連続型真空蒸着装置１の内部に設けられた図示しない搬送手段５００に支持されて、予熱室１００から第１蒸着室２００を経て第２蒸着室３００まで移動可能となっている。なお、搬送手段５００が各真空室１００、２００、３００を移動する際に通る図示しない連絡口（予熱室１００と第１蒸着室２００を繋ぐ連絡口、及び、第１蒸着室２００と第２蒸着室３００を繋ぐ連絡口）は、搬送手段５００が移動する時だけ開き、搬送手段５００移動後すぐに気密に閉じられるように構成されている。また、搬送手段５００に支持された状態のコートドーム２は、図示しないアクチュエータにより回転可能となっている。

予熱室１００には、制御装置１２によって駆動されるヒータ（ハロゲンヒータなど）１０２が設けられており、コートドーム２を回転させながらヒータ１０２により加熱することによりコートドーム２に配置されたレンズ２０を均等に予熱する。予熱が完了すると、制御装置１２は搬送手段５００を駆動してコートドーム２を第１蒸着室２００へ移動させる。

第１蒸着室２００では、コートドーム２を回転させながら、複数の蒸着原料４１、４２を加熱源である電子銃３０、３１で加熱し、蒸着原料４１、４２を蒸発（気化）させてレンズ２０に反射防止膜等の所定の膜を形成する。さらに、第１蒸着室２００には、レンズ２０に形成する膜の強度や密着性を向上させるため、イオンビームをレンズに照射するイオン源としてのイオン銃１４を備える。また、第１蒸着室には、有機ガスを生成して供給する有機ガス供給装置１６が設けられており、この有機ガス供給装置１６により生成された有機ガスが有機ガス供給管路１６０４を通って、第１蒸着室２００内に供給されるようになっている。そして、蒸着原料を蒸着している間に、有機ガスを供給することによりハイブリット膜が生成される（第１蒸着室の構成や制御については、後で詳しく説明する）。なお、電子銃３０、３１の駆動や蒸着原料４１、４２の選択は、制御装置１２によって制御される。また、第１蒸着室２００には、薄膜の形成状況を監視するための光学式膜厚計１０が備えられ、監視結果は制御装置１２へ送られて電子銃３０、３１の制御などを行う。なお、蒸着原料が一つの場合には、電子銃３０または３１のいずれか一方を作動させればよい。また、イオン銃１４は、レンズ２０にイオンビームを照射することで、レンズ２０に形成される膜のはく離強度（または膜の密着性）を向上させて、膜の耐久性を向上させる。

反射防止膜の形成が完了すると、制御装置１２は搬送手段５００を駆動してコートドーム２を第２蒸着室３００へ移動させる。

第２蒸着室３００は、底部の開口が昇降可能な開閉台３０３により密閉されており、この開閉台３０３上には、コートドーム２を支持する支持台３０１と、制御装置１２によって制御されるヒータ（ハロゲンヒータなど）３０２と、ヒータ３０２により加熱される蒸着原料３４０を収容するための容器３４１が配置されている。そして、コートドーム２を回転させながら、ヒータ３０２で容器３４１を加熱して容器３４１に収容されている蒸着原料３４０を蒸発させることにより、コートドーム２に配置されたレンズ２０に撥水膜を形成する。

レンズ２０に撥水膜の形成が完了すると、コートドーム２が支持台３０１に支持された状態で支持台３０１の下部を支持する開閉台３０３が下降して第２蒸着室の真空破壊されコートドームが外部に取り出され、蒸着工程が完了する。なお、反対側の面も蒸着する場合は、コートドーム２にその反対側の面を下向きにして配置して、上記工程を繰り返して蒸着工程を完了する。この後、コートドーム２は支持台３０１から取り出され、コートドーム２上のレンズ２０は取り外されて次工程へ運ばれる。

なお、上記では第１蒸着室２００で反射防止膜を、第２蒸着室３００で撥水膜を形成したが、蒸着原料４１、４２、３４０を変更することにより、任意の薄膜を蒸着することができる。また、第１蒸着室２００では、同時に２つの蒸着原料４１、４２を蒸発させるだけでなく、電子銃３０、３１の一方のみを作動させて、一つの蒸着原料による蒸着を行っても良い。また、この例では第２蒸着室にコートドーム２を取り出すための開閉機構である開閉台３０３を設けているが、第２蒸着室に開閉機構を設けずに、連絡口を介して第２蒸着室に機密に連結される真空室をさらに設けて、第２蒸着室からその真空室にコートドーム２を移動させた後、その真空室に設けられた開閉機構からコートドーム２を取り出すようにしてもよい。また、この例は連続して配置された蒸着室が二つの場合であるが、一つでも三つ以上であっても良い。

次に、上記した連続真空蒸着装置の第１蒸着室についてさらに詳細に説明する。図２は第１の成膜室となる第１蒸着室２００と制御装置１２を示す。

第１蒸着室２００内では、予熱室１００から移動してきたコートドーム２が搬送手段５００により所定の位置である第１蒸着室２００内の上部に位置決めされる。

第１蒸着室２００の上部には、所定の位置に薄膜の形成状況を検出する光学式膜厚計１０が設置され、光学式膜厚計１０を構成するモニターガラス５１は、第１蒸着室２００内の所定の位置に配置されて、蒸着原料４１、４２の蒸気を受けることが可能となっている。

第１蒸着室２００の下部には、反射防止膜蒸着原料（成膜材料）４１、４２を収装するルツボやハースで構成される容器４０を有するハース部４００と、容器の蒸着原料４１、４２に電子ビームを当てて気化させる電子銃３０、３１と、蒸着原料４１、４２の蒸気を選択的に遮断するシャッタ５と、蒸着する薄膜の強度や膜質（緻密性など）を改善するため、供給されたイオン化ガス（窒素また酸素など）からイオンビームを発生させ放出するイオン源としてのイオン銃１４と、イオン銃１４にイオン化ガスを供給するガス供給装置１５と、ハイブリット膜成膜の際の有機物の蒸着原料となる有機ガスを生成する有機ガス供給装置（ガスユニット）１６と、有機ガス供給装置１６によって生成された有機ガスを第１蒸着室２００内へ導入する有機ガス供給管路１６０４等が設けられている。

なお、本発明において有機ガスとは、気化した有機物質、または、その気化した有機物質と不活性ガスや窒素などの低活性のガスとの混合気体である。有機ガスの原料となる有機物質の具体例については後述する。

なお、イオン銃１４には、イオン銃１４本体を保護するためのシャッタ（イオン銃シャッタ）１４１が設けられており、シャッタ１４１を開いたときにイオンビームを照射することができる。また、シャッタ５及びシャッタ１４１にはアクチュエータ（図示省略）が設けられ、後述の制御装置１２によって制御される。また、蒸着原料４１、４２は異なる種類の物質で、例えば、蒸着原料４１が低屈折率物質で、蒸着原料４２が高屈折率物質である。

上部のコートドーム２の近傍には、コートドーム２に保持された被成膜体としてのレンズ２０の温度を計測するための基板温度計６が設けられ、さらに、第１蒸着室２００内の気圧（真空度）を計測するための真空計７及び第１蒸着室２００内を減圧して真空にするための真空装置８が設けられている。また、コートドーム２に保持されたレンズ２０を加熱するためのヒータ９が設けられている。なお、ヒータ９はハロゲンヒータなどで構成される。

制御装置１２は、シーケンサユニットと、このシーケンサユニットに指令を送るＣＰＵ（プロセッサ）、メモリ、ディスク装置などから構成されるコンピュータを含み、後述するように、制御装置１２は、予熱室１００、第１蒸着室２００、第２蒸着室３００の各機器の制御を後述するように行う。

制御装置１２には各機器へ指令を送るためのキーボードやマウス、ディスプレイなどを含む入出力部１２ａが接続されるとともに、上述の電子銃３０、３１、シャッタ５、真空装置８、ヒータ９、イオン銃１４、シャッタ１４１、ガス供給装置１５、有機ガス供給装置１６等の制御対象と、基板温度計６、真空計７、光学式膜厚計１０（膜厚モニタ１１）等のセンサが接続されており、制御装置１２は、各センサからの入力情報等に基づいて上記制御対象を制御する。さらに制御装置１２には、予熱室１００のヒータ１０２、第２蒸着室３００のヒータ３０２、予熱室１００から第１蒸着室２００を経て第２蒸着室３００までを結ぶ搬送手段５００、予熱室１００及び第２蒸着室３００の開閉台１０３、３０３の昇降装置（図示省略）がそれぞれ接続される。また、制御装置１２には、各蒸着装置の動作状態などを表示するための表示装置（図示省略）を備える。

制御装置１２は、真空計７の情報に基づいて真空装置８や電子銃３０、３１及びイオン銃１４を制御し、第１蒸着室２００内を所定の気圧の真空にする。また、制御装置１２は、基板温度計６の情報に基づいてヒータ９を制御して被成膜体であるレンズ２０を所定の温度にする。そして、制御装置１２は、上記光学式膜厚計１０のモニターガラス５１に形成された薄膜の時々刻々の光学膜厚に依存する時々刻々の光量値が、基準光量値データ格納手段に格納されている値と等しくなるように、電子銃３０、３１に印加する電力（電流及び／又は電圧）を制御する場合もある。また、形成する薄膜の種類や気化させる蒸着原料４１、４２の種類に応じて、イオン銃１４へのイオン化ガスの供給とイオンビームの照射を行い、また、ハイブリット膜のように有機物質を蒸着して成膜する場合には、制御装置１２は有機ガス供給装置１６の有機ガスの生成と生成された有機ガスの第１蒸着室２００内への供給を制御する。この制御装置１２による有機ガス供給装置１６の制御の詳細については後述する。

また、コートドーム２は、図示しないアクチュエータにより回転可能となっており、蒸着室で加熱されて飛散する蒸発物の分布のばらつきを低減させるためや加熱ムラをなくすために回転する。

電子銃３０、３１は、容器に収納された蒸着原料(物質)４１、４２を加熱することにより、蒸発させて、レンズ２０及びモニターガラス５１に蒸着原料（物質）を蒸着・堆積させて薄膜を形成する。

容器４０は、蒸着物質４１、４２を保持するために用いられる水冷式のルツボやハースライナである。

シャッタ５は、蒸着を開始するとき開き、または終了するときに閉じるように制御されるもので、薄膜の制御を行いやすくするものである。ヒータ９は、レンズ２０に蒸着される薄膜の密着性などの物性を出すため、レンズ２０を適切な温度に加熱する加熱手段である。

光学式膜厚計１０は、表面に透明薄膜を形成した透明基体に光を照射すると、薄膜表面からの反射光と透明基体表面からの反射光とが両者の位相差によって干渉をおこす現象を利用したものである。すなわち、上記位相差が薄膜の屈折率及び光学膜厚によって変化し、干渉の状態が変化して反射光の光量が薄膜の屈折率及び光学膜厚に依存して変化する。なお、反射光が変化すれば必然的に透過光も変化するので、透過光の光量を計測することによっても同様のことができるが、以下では反射光を用いた場合を説明する。

光学式膜厚計１０は、上記コートドーム２のほぼ中心部に保持されたモニターガラス５１に所定の波長の光を照射し、その反射光を測定する。モニターガラス５１に形成される薄膜は、各レンズ２０に形成される薄膜に従属しているとみることができるので、各レンズ２０に形成される薄膜を推測できる（再現できる）情報を得ることができる。モニターガラス５１に形成される膜厚の測定については、特開２００３−２０２４０４号公報などと同様であり、受光センサが検出した光量のピークの数に基づいて、膜厚の増大（成膜の進行）を検出することができる。

＜有機ガス供給装置＞
次に、第１蒸着室２００に有機ガスを供給する有機ガス供給装置１６について、図３を参照しながら説明する。

有機ガス供給装置１６は、制御装置１２によって制御されて、有機ガスを生成し、その生成した有機ガスを第１蒸着室２００へ供給する装置である。

有機ガス供給装置１６は、有機液体１７０を収容して有機ガスを生成するタンク１６０と、このタンク１６０に不活性ガスや窒素などの気体（以下バブリングガスともいう）を供給するガスボンベ１６１と、ガスボンベ１６１からタンク１６０に供給する気体（バブリングガス）の流量を制御するバブリングガス用マスフローコントローラ１６２と、タンク１６０から第１蒸着室２００へ有機ガスを供給する流量を制御する有機ガス用マスフローコントローラ１６３と、タンク１６０の有機液体１７０を加熱して有機ガスを蒸発させるタンクヒータ１６４と、タンク内の気圧を測定する圧力センサ１６５と、タンク内の温度を測定する温度センサ１６６とを主体にして構成される。

バブリングガス用マスフローコントローラ１６２は、管路１６０１を介してガスボンベ１６１に接続されるとともに、管路１６０２を介してタンク１６０に接続されている。そして、ガスボンベ１６１からタンク１６０へ供給するバブリングガスガスの流量（質量流量）を測定するマスフローメータ（流量センサ）と流量制御弁を備え、マスフローメータによって測定される流量（バブリングガス測定流量）が制御装置１２から司令された流量（バブリングガス設定流量）となるように流量制御弁を制御して、タンク１６０に供給されるバブリングガスの流量（質量流量）を制御する。

有機ガス用マスフローコントローラ１６３は、管路１６０３を介してタンク１６０に接続されるとともに、管路１６０４を介して第１蒸着室２００に接続されている。そして、タンク１６０内で生成され、タンク１６０から第１蒸着室２００へ供給する有機ガス１８０の流量（質量流量）を測定するマスフローメータ（流量センサ）と流量制御弁を備え、マスフローメータによって測定される流量（有機ガス測定流量）が制御装置１２から司令された流量（有機ガス設定流量）となるように流量制御弁を制御して、有機ガス管路１６０４を介して第１蒸着室２００へ供給される有機ガス１８０の流量（質量流量）を制御する。

タンク１６０内は、有機液体１７０からなる液相部分と、その上部の気相部分とからなっており、タンクヒータ１６４でタンク１６０内の有機液体１７０を加熱して気化させている。また、タンク１６０に供給されたバブリングガスは、タンク１６０の底部に設けた気体導入管１６７から有機液体１７０中に供給されて、有機液体１７０中を泡となりながら上昇し気相部分に移動する。これによりバブリングガスからなる泡と有機液体１７０との接触により有機液体１７０の気化が促進される。このようにして、バブリングガスと有機液体が気化した気体との混合ガスである有機ガス１８０が、タンク１６０の気相部分に生成される。前記圧力センサ１６５はタンク１６０内の気相の圧力を測定して、その測定値を制御装置１２に送出しており、温度センサ１６６はタンク１６０内の液相の温度を測定して、その測定値を制御装置１２に送出している。タンク１６０内の温度は所定の温度で一定になるように、制御装置１２は温度センサ１６６の測定値に基づいてタンクヒータ１６４を制御している。

タンク１６０内は、第１蒸着室より高い気圧に維持されるので、タンク１６０内に生成した有機ガス１８０は、タンク１６０の上部に設けた有機ガス収集管路１６８から管路１６０３を介して有機ガス用マスフローコントローラ１６３へ流入し、この有機ガス用マスフローコントローラ１６３により流量が制御されて、管路１６０４を介して第１蒸着室に供給される。

有機ガス１８０を第１蒸着室２００へ供給する条件として、有機ガス供給装置１６は、タンク１６０の内圧（以下、タンク圧とする）を所定値（例えば、５０Torr）に保ち、かつ、有機ガス１８０を第１蒸着室２００内に、所定の流量（例えば１２ｓｃｃｍ）導入する必要がある。

タンク１６０の内圧を所定値に保ち、かつ、有機ガス１８０を所定流量で第１蒸着室２００内に供給するために、有機ガス用マスフローコントローラ１６３の設定流量は所定値に設定するとともに、バブリングガス用マスフローコントローラ１６２の設定流量は、タンク１６０の内圧の所定値と圧力センサ１６５の測定値との差に基づいてＰＤ制御のようなフィードバック制御によって制御されることにより、タンク１６０内の圧力が所定値に保たれる。

ここで、上記課題でも述べたように、有機ガス１８０の流量を制御する有機ガス用マスフローコントローラ１６３では、有機ガス１８０の流量を測定するマスフローメータに有機ガスの液体が詰まる場合があり、マスフローメータの測定値が実際の有機ガス１８０の流量と乖離して、高性能反射防止膜の成膜が正常に行うことができない場合があった。

そこで、本願発明では、有機ガス用マスフローコントローラ１６３の下流に新たなマスフローメータを設置することなく、制御装置１２がタンク１６０内の気圧とと有機ガス用マスフローコントローラ１６３の測定流量とバブリングガス用マスフローコントローラ１６２の測定流量から有機ガス用マスフローコントローラ１６３の異常（例えばマスフローメータの詰まり）が無いか監視し、異常を検知したときには入出力部１２ａから警告を発生するものである。

本発明により、有機ガス用マスフローコントローラ１６３の異常の有無を容易に監視でき、また、異常が発生した場合には、制御装置１２が自動的に入出力部１２ａに警報を出力することができるので、蒸着処理の開始する度に有機ガス用マスフローコントローラ１６３のマスフローメータを検査する必要がなくなって、タクトタイムを短縮することができ、連続型真空蒸着装置１の生産性を向上させることができるのである。

以下に、制御装置１２で実行する制御について詳述する。

＜制御の概要＞
図４は、第１蒸着室２００で反射防止膜をレンズ２０に形成する蒸着処理を行う際に、制御装置１２で行われる処理のソフトウェア構成を示すブロック図である。図４は、蒸着処理で機能する親スレッドを示し、各親スレッドは子スレッドを生成して第１蒸着室２００の各機器を制御する。

電子銃操作部Ｓ１は、ハース部４００の蒸着原料４１，４２を加熱して気化させる電子銃３０，３１のＯＮ、ＯＦＦと出力及びスキャン範囲などを制御し、また、シャッタ５の開閉を制御してコートドーム２のレンズ２０への蒸着原料４１，４２の蒸着を制御する。

イオン銃操作部Ｓ２は、イオン銃１４のＯＮ、ＯＦＦと出力の制御、シャッタ１４１の開閉制御、ガス供給装置１５の制御を行い、コートドーム２のレンズ２０へのイオンビームの照射を制御する。

有機ガス供給装置操作部Ｓ３は、有機ガス供給装置１６に対してバブリングガス用マスフローコントローラ１６２と有機ガス用マスフローコントローラ１６３とタンクヒータ１６４を後述するように制御して、第１蒸着室２００内へ有機ガス１８０が所定の流量の供給されるように制御する。そして、有機ガス供給装置操作部Ｓ３は、有機ガス用マスフローコントローラ１６３に詰まりなどの異常が発生したと判定した場合には、入出力部１２ａへ警告を出力する。

その他操作部Ｓ４は、第１蒸着室２００の真空装置８やヒータ９などの制御を行って、第１蒸着室２００の気圧や温度を所定の範囲に制御する。これらの制御は、従来例と同様であるので本実施形態では詳述しない。

制御装置１２のプロセッサは、上記各操作部Ｓ１〜Ｓ４を並列的に実行して第１蒸着室２００の各機器を制御し、レンズ２０に所定の膜を形成する。

＜ガス供給装置操作部の概要＞
図５は、図４に示した有機ガス供給装置操作部Ｓ３の詳細な構成を示すブロック図である。有機ガス供給装置操作部Ｓ３は、バブリングガス用マスフローコントローラ１６２や有機ガス用マスフローコントローラ１６３等の有機ガス供給装置１６の各種機器に対して目標値の司令や起動などの司令を行うユニット制御手続Ｓ１１と、バブリングガス用マスフローコントローラ１６２や有機ガス用マスフローコントローラ１６３の測定流量、タンク１６０内の温度等に異常が無いかどうかを監視する監視手続Ｓ１２と、タンク圧が所定値（または所定の範囲）となるようにバブリングガス用マスフローコントローラ１６２の流量をフィードバック制御などによって調整するバブリングフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御手続Ｓ１３と、有機ガス用マスフローコントローラ１６３にマスフローメータの詰まりなどの異常が生じたか否かを、バブリングガス用マスフローコントローラ１６２の測定流量、有機ガス用マスフローコントローラ１６３の測定流量、タンク１６０圧等を基に判定するバランスチェック手続Ｓ１４と、蒸着を開始する前に、タンク１６０の内圧を所定値に調整するタンク圧調整手続Ｓ１５から構成される。なお、タンク圧調整手続Ｓ１５は、蒸着処理を行っていないときに親スレッドである有機ガス供給装置操作部Ｓ３で発行される処理である。したがって、蒸着処理中は、ユニット制御手続Ｓ１１〜バランスチェック手続Ｓ１４の４つの子スレッドが有機ガス供給装置操作部Ｓ３から発行されて、制御装置１２のプロセッサで並列的に実行される。

ユニット制御手続Ｓ１１では、有機ガス用マスフローコントローラ１６３の起動と、有機ガス用マスフローコントローラ１６３から第１蒸着室２００内に供給する有機ガス１８０の流量の司令と、バブリングガス用マスフローコントローラ１６２の起動と、バブリングガス用マスフローコントローラ１６２がタンク１６０に供給するバブリングガスの流量の司令と、有機液体１７０の温度が所定の範囲となるようにタンクヒータ１６４の通電制御等が行われる。

監視手続Ｓ１２では、バブリングガス用マスフローコントローラ１６２や有機ガス用マスフローコントローラ１６３の測定流量の目標流量に対するずれ量、タンク１６０内の温度測定値の目標値に対するずれ量を監視して、許容範囲を超えたときにエラーを表示する。

バブリングＦ／Ｂ制御手続Ｓ１３は、蒸着処理中（有機ガスを第１蒸着室に供給中）にタンク圧とバブリングガス流量を監視して、タンク圧が所定の範囲となるようにバブリング流量をＰＤ制御する。

バランスチェック手続Ｓ１４は、バブリングガス流量の変化量と、有機ガス流量の変化量から、気体状態方程式により、理論上のタンク圧を変化量を計算し、実際に測定されたタンク圧の変化量との差が許容範囲以上の場合に、有機ガス用マスフローコントローラ１６３の障害が発生したと判定し、警告を行う処理である。

以下、各処理の詳細について説明する。

＜タンク圧調整手続＞
図６は、図５のＳ１５に示したタンク圧調整手続の処理の一例を示すフローチャートである。制御装置１２は、蒸着開始前（有機ガス１８０を第１蒸着室２００に供給開始する前）に、タンク１６０の内圧（気圧）を、予め設定した目標タンク圧Ｔｔｐ（例えば、５０Ｔｏｒｒ）となるようにバブリングガス用マスフローコントローラ１６２によるバブリングガスのタンク１６０への供給と有機ガスのタンク１６０からの放出を行って、タンク圧を調整する。

ステップＳ２１では、制御装置１２がタンク１６０の気圧を測定する圧力センサ１６５からタンク圧測定値Ｔｐを読み込み、また、予め設定した目標タンク圧Ｔｔｐを取得する。

次にステップＳ２２で、タンク圧測定値Ｔｐと目標タンク圧Ｔｔｐの差分ΔＰｔを求めて、差分ΔＰｔが予め設定した許容範囲以内であるかを判定する。なお、許容範囲は、所定の上限値と下限値で構成され、測定精度等を考慮して適宜設定する。タンク圧測定値Ｔｐと目標タンク圧Ｔｔｐの差分ΔＰｔが許容範囲ΔＰｔｈ以内であればタンク圧Ｔｐは目標タンク圧Ｔｔｐ近傍に維持されているのでタンク圧調整手続きを終了する。

タンク圧測定値Ｔｐと目標タンク圧Ｔｔｐの差分ΔＰｔが許容範囲ΔＰｔｈ以内になければ、タンク１６０のタンク圧Ｔｐを調整するためにステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、タンク圧測定値Ｔｐが目標タンク圧Ｔｔｐ未満であるか否かを判定する。タンク圧測定値Ｔｐが目標タンク圧Ｔｔｐ未満であれば、ステップＳ２４へ進んでバブリングガス用マスフローコントローラ１６２のバブリングガス流量として所定値（一定値）を指令してバブリングガス用マスフローコントローラ１６２を開弁し、バブリングガスをタンク１６０に供給することでタンク１６０の内圧を上昇させる。

一方、タンク圧測定値Ｔｐが目標タンク圧Ｔｔｐ以上であれば、ステップＳ２５へ進んで有機ガス用マスフローコントローラ１６３の有機ガス流量として所定値（一定値）を設定して有機ガス用マスフローコントローラ１６３を開弁し、有機ガス１８０を放出することでタンク１６０の内圧を減圧させる。

次に、ステップＳ２６では、所定時間だけ待機してから、前記ステップＳ２４またはＳ２５で開弁したバブリングガス用マスフローコントローラ１６２または有機ガス用マスフローコントローラ１６３を閉止する。そして上記ステップＳ２１に戻って、タンク圧測定値Ｔｐと目標タンク圧Ｔｔｐの差分ΔＰｔが許容範囲ΔＰｔｈ以内になるまで上記処理を行う。

上記タンク圧調整手続を蒸着処理の開始前に実行することで、タンク１６０のタンク圧Ｔｔｐを目標タンク圧Ｔｔｐ近傍に設定する。

＜バブリングＦ／Ｂ手続＞
次に、蒸着処理の開始に伴って有機ガス供給装置１６から有機ガス１８０を第１蒸着室２００へ導入する処理では、有機ガスマスフローコントローラ１６３の有機ガス流量を目標値に設定して、有機ガス１８０を第１蒸着室２００に供給している状態で、タンク１６０圧が目標値を保つように、バブリングガス用マスフローコントローラ１６２のバブリングガス流量をフィードバック制御する図５のバブリングＦ／Ｂ手続Ｓ１３が行われる。

バブリングＦ／Ｂ手続の処理の一例を図７のフローチャートに示す。まず、有機ガスマスフローコントローラ１６３は有機ガス目標流量で有機ガス１８０を第１蒸着室２００に供給をしている常態において、ステップＳ３１では、圧力センサ１６５からタンク圧測定値Ｔｐを読み込み、有機ガス用マスフローコントローラ１６３から有機ガス流量（測定流量）Ｍｆを読み込み、予め設定した目標タンク圧Ｔｔｐを読み込む。

ステップＳ３２では、タンク圧測定値Ｔｐが目標タンク圧Ｔｔｐを超え、かつ、有機ガス流量（測定流量）Ｍｆがあらかじめ設定した所定値Ｍｆｔｈ未満であるかを判定する。タンク圧測定値Ｔｐが目標タンク圧Ｔｔｐを超えて有機ガス流量Ｍｆが所定値Ｍｆｔｈ未満の場合には、タンク１６０の内圧が上昇しすぎるのを防ぐため、ステップＳ３３へ進んで、バブリングガス用マスフローコントローラ１６２を閉弁して、タンク１６０へのバブリング不活性ガスの供給を停止する。

一方、ステップＳ３２の条件を満たしていない場合には、タンク圧測定値Ｔｐが目標タンク圧Ｔｔｐ以下またはマスフロー流量Ｍｆが所定値Ｍｆｔｈ以上であるので、ステップＳ３４に進む。

ステップＳ３４では、タンク圧測定値Ｔｐと目標タンク圧Ｔｔｐの差分ΔＰｔが、予め設定した許容範囲ΔＰｔｈより大きいか否かを判定する。タンク圧測定値Ｔｐが目標タンク圧Ｔｔｐに対して許容範囲ΔＰｔｈ内にあればステップＳ３９へ進み、許容範囲ΔＰｔｈになければステップＳ３５に進む。

ステップＳ３５では、タンク圧測定値Ｔｐが目標タンク圧Ｔｔｐを超えているか否かを判定する。そして、タンク圧測定値Ｔｐが目標タンク圧Ｔｔｐを超えていればステップＳ３６に進んでバブリングガス用マスフローコントローラ１６２のバブリング流量Ｂｆを予め設定した最小流量に設定し、タンク１６０の内圧の上昇を抑制する。一方、タンク圧測定値Ｔｐが目標タンク圧Ｔｔｐ以下の場合には、ステップＳ３７に進んでバブリングガス用マスフローコントローラ１６２のバブリング流量Ｂｆを予め設定した最大流量に設定し、タンク１６０の内圧を増大させる。これらステップＳ３６とＳ３７は、上記ステップＳ３４でタンク圧測定値Ｔｐが許容範囲ΔＰｔｈを超えているので、早くタンク圧を調整するためである。

ステップＳ３９では、タンク圧測定値Ｔｐが許容範囲ΔＰｔｈ内であるので、ＰＤ制御などのフィードバック制御によってバブリング流量Ｂｆを設定する。

次に、ステップＳ４０では、上記Ｓ３６、Ｓ３７、Ｓ４０の何れかで設定したバブリング流量Ｂｆでガスボンベ１６１からのバブリングガスをタンク１６０に供給するため開弁する。なお、バブリング流量Ｂｆでガスボンベ１６１の開弁が完了している場合には、上記Ｓ３６、Ｓ３７、Ｓ４０のバブリング流量Ｂｆを達成するように開弁量を制御する。
以上の処理が繰り返し実行されることにより、バブリングガス流量は、タンク圧測定値とタンク圧目標値との差に基づいてリアルタイムにフィードバック制御されることにより、タンク圧が、目標のタンク圧に保たれ、第１蒸着室２００内への有機ガス１８０が導入が安定して行われる。

＜バランスチェック手続＞
制御装置１２では、上記バブリングＦ／Ｂ手続の処理と並行して図５に示したバランスチェック手続Ｓ１４が実行され、有機ガス用マスフローコントローラ１６３の有機液体１７０の詰まり等による異常発生を検知する。

図８は、バランスチェック手続の一例を示すフローチャートである。この処理は蒸着処理が終了するまで繰り返して実行される。

まず、ステップＳ４１では、制御装置１２が圧力センサ１６５からタンク圧測定値Ｔｐを読み込み、有機ガス用マスフローコントローラ１６３から有機ガス流量Ｍｆを読み込み、バブリングガス用マスフローコントローラ１６２からバブリングガス流量Ｂｆを読み込む。さらに制御装置１２は、前回のバランスチェック手続を開始した時刻と、現在時刻を取得する。

ステップＳ４２では、初回のバランスチェックであるか否かを判定する。これは、カウンタＣｔの値が０であれば、今回のバランスチェックが初回であることを判定することができる。初回のバランスチェックであれば、ステップＳ４３に進んで各パラメータの初期化を行う。一方、２回目以降のバランスチェックであればステップＳ４４へ進む。

初回の場合のステップＳ４３では、タンク１６０の圧力変化量を気体状態方程式により算出した理論値である理論タンク圧力変化量ΔＴｐを０に設定し、初期タンク圧Ｔｐ０にステップＳ４１で取得したタンク圧測定値Ｔｐを設定し、タンク１６０に供給されたバブリングガスの流量とタンク１６０から放出された有機ガスの流量の総和（以下、単に流量総和ともいう）Ｓｍｆに０を設定し、初期時刻Ｔ０にステップＳ４１で取得した現在時刻を設定する。また、カウンタＣｔをインクリメントしておく。ステップＳ４３の初期化が終了するとバランスチェックの処理を終了し、次回の制御開始では、ステップＳ４４以降の処理を行う。

２回目以降のバランスチェックの処理で実行されるステップＳ４４では、流量総和Ｓｍｆの計算と、カウンタＣｔのインクリメントを実施する。カウンタＣｔのインクリメントは、カウンタＣｔに１を加算する。

流量総和Ｓｍｆは、現在時刻から前回時刻を引いた値を時間変化量ΔＴｉｍｅとすると、次のようにして求められる。

ΔＳｍｆ ＝ （Ｂｆ−Ｍｆ）×ΔＴｉｍｅ ………（１）
Ｓｍｆ ＝ ΣΔＳｍｆ ………（２）
次に、ステップＳ４５では、カウンタＣｔの値を所定値（規定回数）と比較して、バランスチェックの回数が規定回数に達した否かを判定する。バランスチェックの回数が規定回数に達していなければ処理を終了して次回のバランスチェック処理に備える。一方、バランスチェックの回数が規定回数に達していれば、ステップＳ４６に進む。

ステップＳ４６では、現在のタンク圧測定値Ｔｐと初期タンク圧力Ｔｐ０の差から実タンク圧力変化量ΔＴｐｒを、
ΔＴｐｒ＝Ｔｐ−Ｔｐ０ ………（３）
より算出する。

理論タンク圧変化量ΔＴｐは次のようにして求める。

いま、タンク１６０の内の圧力をＰ、タンク１６０の容積（気体部分）をＶ、タンク１６０内の温度をＴとし、気体常数をＲとすると、気体状態方程式ＰＶ＝ｎＲＴ（ｎは気体のモル数）が成り立つ。なお、タンク１６０の気体部分の容積は、有機液体１７０の液面高さ（底面から液面までの距離など）を一定とした場合には固定値であり、有機液体１７０の液面が変動する場合では、液面のレベル（高さ）を測定するセンサを設け、このセンサの検出値に応じてタンク１６０の気体部分の容積を求めてもよいが、有機液体１７０の蒸発によるタンク１６０の容積の変化量は非常に小さいので、一定とみなして定数として扱うことができる。また、タンク１６０の温度Ｔもタンクヒータ１６４によってほぼ一定の温度に保たれているため、ほとんど変化はないので、定数として扱うことができる。

ここで理論タンク圧変化量ΔＴｐは次の式により求められる。

ΔＴｐ ＝ Ｋ×Ｓｍｆ ………（４）
ここで、Ｋは（ＶとＴを含めた）比例定数である。

次に、ステップＳ４７では、上記で求めた実タンク圧力変化量ΔＴｐｒと理論タンク圧変化量ΔＴｐの差が、あらかじめ設定してある許容範囲圧力量ΔＰｔｈｍ以内であるか否かを次式に基づいて判定する。

｜ΔＴｐｒ−ΔＴｐ｜≦ΔＰｔｈｍ ………（５）
上記（５）式を満足している場合には、タンク１６０内は気体状態方程式に沿っているので、有機ガス用マスフローコントローラ１６３は異常はないと判定できる。一方、上記（５）式を満足していない場合、すなわち、理論タンク圧変化量ΔＴｐｔと実タンク圧力変化量ΔＴｐｒの差が許容範囲圧力量ΔＰｔｈｍ以内でなければ、有機ガス用マスフローコントローラ１６３の流量制御が正常に行われていないと判定してステップＳ４９へ進み、入出力部１２ａに異常が発生したことを示す警告を出力する。

次に、ステップＳ４８では、カウンタＣｔの値を初期化してバランスチェックの処理回数をリセットし、次回のバランスチェックの処理に備える。

以上のように、バランスチェック手続では、規定回数に達する度に、タンク１６０へ流入するバブリングガスの流量と、タンク１６０から放出される有機ガス１８０の流量から、気体の状態方程式に基づいてタンク１６０の内圧が変化すると予測される理論タンク圧変化量を求め、この理論タンク圧変化量と実際に測定した実タンク圧力変化量が所定の範囲を超えていれば、有機ガス用マスフローコントローラ１６３に詰まりなどの流量に関する異常が発生したことを容易にリアルタイムに判定することができる。

なお、上記では有機ガス供給装置１６に異常が発生したときに、制御装置１２の入出力部１２ａに警告を出力する例を示したが、図示はしないが第１蒸着室２００の蒸着の進行を停止するようにしても良い。

このように、本発明では、有機ガス用マスフローコントローラ１６３の下流に流量センサを設けることなく、レンズの蒸着処理を行いながら有機ガス用マスフローコントローラ１６３の詰まりやバブリングガス用マスフローコントローラ１６２の異常を検知することができ、有機ガス用マスフローコントローラ１６３等の点検に要する時間を短縮しながらも、有機ガス１８０を安定して供給し、品質の高い反射防止膜をレンズ２０に形成することが可能となる。また、新たなセンサを設ける必要がないため、設備投資の増大を抑制することができる。

次に、上記ステップＳ４７のバランスチェックの処理を行う周期について検討する。いま実際に正常に動作することが判っている第１蒸着室２００の有機ガス供給装置１６を測定すると、タンク内圧力が、１０Torr変化するのに、１２０秒要し、マスフローコントローラ１６２の流量の測定値は３０ｓｃｃｍであった。上記（１）式より、
１０ ＝ Ｋ×３０×１２０
これより、定数Ｋは、
Ｋ＝１０／（３０×１２０）≒０．００２７７８［Torr／sccm×sec］
となる。

ここで、タンク１６０の内圧が０．１Torr変化することを考えると、制御装置１２の気圧の分解能を４０９５とした場合、４０９５分解能で、０−１００％であるから、４０９５×０．１／１００＝４．０９５となり、およそ、制御装置１２内の数値で４程度変化する。 よって、０．１Ｔｏｒｒ（分解能４）変化するのに、１．２ｓｅｃ．（有機ガス流量３０ｓｃｃｍ）、０．１Ｔｏｒｒ（分解能４）変化するのに、３．６ｓｅｃ．（有機ガス流量１０ｓｃｃｍ）、０．２５Ｔｏｒｒ（分解能１０）変化するのに、９．０ｓｅｃ．（有機ガス流量１０ｓｃｃｍ）となる。

従って、分解能が１０の変化を見る（判定する）のには、概ね１０秒毎にステップＳ４７の処理を実施すればよい。この周期は、有機ガス供給装置１６をリアルタイムに監視するのに十分短い時間である（蒸着層の蒸着時間は、短くても、数十秒から、長いもので、数１００秒に及ぶため）。

以上のように、成膜中に、気体方程式のずれを監視すれば、有機ガス用マスフローコントローラ１６３流量に問題があることが容易に判定できる。

ここで、バブリングガス用マスフローコントローラ１６２と有機ガス用マスフローコントローラ１６３の両者が同程度に詰まっている場合は、上記の気体状態方程式が成り立ってしまうので、バランスチェック手続では検知できない可能性がある。

しかしながら、上記図の監視手続のステップＳ２７において、所定のタンク圧（例えば５０Ｔｏｒｒ）に調整するまでの時間を監視（確認）することで、バブリングガス用マスフローコントローラ１６２と有機ガス用マスフローコントローラ１６３の何れかに問題があることを判定することができる。

したがって、タンク圧調整手続Ｓ１５でエラーが発生せず、バランスチェック手続Ｓ１４において、気体状態方程式に大きく、ずれが生じてきたら、バブリングガス用マスフローコントローラ１６２と有機ガス用マスフローコントローラ１６３の何れかに詰まりなどの障害が発生したことを判定できるのである。また、バブリングガス用マスフローコントローラ１６２は、有機ガスを扱わないため詰まりが発生することは極めて希であり、したがって、上記バランスチェック手続Ｓ１４によって有機ガス用マスフローコントローラ１６３を主に監視することで、有機ガスを供給する成膜中の不具合を抑制することが可能となる。

なお、上記実施形態では、連続型蒸着装置に本発明を適用した例を示したが、バッチ型の蒸着装置に適用しても良い。

以上のように、本発明によれば、有機ガスを供給する蒸着装置に適用することができ、特に、反射防止膜をレンズ２０に形成する蒸着装置に好適である。

本発明の一実施形態を示し、連続型真空蒸着装置の概略図。 第１蒸着室の概略図。 有機ガス供給装置の構成を示すブロック図。 制御装置のソフトウェア構成を示すブロック図。 有機ガス供給装置操作部の内容を示すブロック図。 有機ガス供給装置操作部のタンク圧自動調整手続の一例を示すフローチャート。 有機ガス供給装置操作部のバブリングＦ／Ｂ制御手続の一例を示すフローチャート。 有機ガス供給装置操作部のバランスチェック手続の一例を示すフローチャート。

符号の説明

１ 連続型真空蒸着装置
８ 真空装置
１２ 制御装置
１４ イオン銃
１５ ガス供給装置
１６ 有機ガス供給装置
２０ レンズ
３０、３１ 電子銃
４１、４２ 蒸着原料
１６０ タンク
１６１ ガスボンベ
１６２ バブリングガス用マスフローコントローラ
１６３ 有機ガス用マスフローコントローラ
１６５ 圧力センサ
１７０ 有機液体
１８０ 有機ガス
２００ 第１蒸着室

Claims (2)

1. レンズの表面に蒸着膜を形成する蒸着装置において、
   レンズを収装する蒸着室と、
   前記蒸着室内に有機ガスを供給する有機ガス供給部と、
   前有機ガス供給部を制御する制御部とを有し、
   前記有機ガス供給部は、
   低活性ガスまたは不活性ガスからなるバブリングガスを供給するバブリングガス供給部と、
   有機液体を収容し、前記有機液体を気化させた気体と前記バブリングガスとを混合した有機ガスを生成し、前記蒸着室に供給するタンクと、
   前記バブリングガス供給部からタンクへ供給するバブリングガスの質量流量を測定する第１の流量センサを含んでバブリングガスの流量を制御する第１の流量制御部と、
   前記タンクから蒸着室へ供給する有機ガスの質量流量を測定する第２の流量センサを含んで有機ガスの流量を制御する第２の流量制御部と、
   前記タンク内の気圧を測定する圧力センサとを備え、
   前記制御部は、
   前記圧力センサの測定値をタンク圧測定値として取得して、前記タンク圧測定値が予め設定された目標タンク圧となるように前記第１の流量制御部に流量の指令を行う圧力調整部と、
   前記第１の流量センサが測定したバブリングガスの質量流量と、前記第２の流量センサが測定した有機ガスの質量流量と、タンク内の気相部分の容積とから、気体の状態方程式に基づいてタンク内圧の変化量を理論タンク圧変化量として演算し、前記圧力センサが測定したタンク圧測定値の変化量を実タンク圧力変化量として演算し、前記理論タンク圧変化量と実タンク圧力変化量の差が予め設定した許容範囲以内でなければ、前記有機ガス供給部に異常が発生したことを判定するバランスチェック部と、
   を含むことを特徴とする蒸着装置。
2. 蒸着装置を用いてレンズの表面に蒸着膜を形成する方法において、
   前記蒸着装置は、レンズを収装する蒸着室と、
   無機材料からなる蒸着材料を加熱して蒸着させる加熱部と、
   前記蒸着室内に有機ガスを供給する有機ガス供給部とを有し、
   前記有機ガス供給部は、
   低活性ガスまたは不活性ガスからなるバブリングガスを供給するバブリングガス供給部と、
   有機液体を収容し、前記有機液体を気化させた気体と前記バブリングガスとを混合した有機ガスを生成し、前記蒸着室に供給するタンクと、
   前記バブリングガス供給部からタンクへ供給するバブリングガスの質量流量を測定する第１の流量センサを含んでバブリングガスの流量を制御する第１の流量制御部と、
   前記タンクから蒸着室へ供給する有機ガスの質量流量を測定する第２の流量センサを含んで有機ガスの流量を制御する第２の流量制御部と、
   前記タンク内の気圧を測定する圧力センサとを備え、
   前記有機ガス供給部は、前記無機材料からなる蒸着材料を蒸着しているときに蒸着室内に有機ガスを供給して、有機物質と無機物質とから形成されるハイブリッと層を形成し、
   前記第１の流量センサが測定したバブリングガスの質量流量と、前記第２の流量センサが測定した有機ガスの質量流量と、タンク内の気相部分の容積とから、気体の状態方程式に基づいてタンク内圧の変化量を理論タンク圧変化量として演算し、前記圧力センサが測定したタンク圧測定値の変化量を実タンク圧力変化量として演算し、前記理論タンク圧変化量と実タンク圧力変化量の差が予め設定した許容範囲以内でなければ、前記有機ガス供給部に異常が発生したことを判定することを特徴とする蒸着方法。

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