JP2016169424A - 膜厚傾斜膜の製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】成膜材料ごとに膜厚勾配を調整し、異なる成膜材料からなる膜の膜厚勾配を両方とも設計勾配に近づけて、所望の分光特性を得る。
【解決手段】膜厚傾斜膜の製造装置１は、マスク板１２と、複数の補正板１３とを備える。マスク板１２は、基板１１に対して複数の蒸発源６の配置側に、基板１１の一部との間に間隙が形成された状態で基板１１とともに公転するように配置され、各蒸発源６から蒸発して基板１１上に付着する各成膜材料からなる膜に、上記間隙に応じた膜厚勾配を付与する。複数の補正板１３は、上記膜厚勾配を、各成膜材料ごとに調整するために、各蒸発源６に対応して配置されるとともに、各蒸発源６から基板１１への各成膜材料の進行を、基板１１の公転方向の一部の区間においてのみ阻止する遮断位置に、各成膜材料の成膜ごとに切り替えて配置され、かつ、互いに異なる形状で形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板上に膜厚勾配を有する多層膜を膜厚傾斜膜として成膜する、膜厚傾斜膜の製造装置および製造方法に関するものである。

従来から、基板上に膜厚勾配を有する膜を成膜する方法として、例えば特許文献１または２に開示された方法がある。特許文献１では、ドーム状の基板ホルダーと蒸発源との間に、２つの膜厚調整機構を配置し、一方の膜厚調整機構により、基板ホルダーにセットされた各基板上に成膜される膜の膜厚分布を基板ホルダー内で均一化し、他方の膜厚調整機構（例えばマスク板）により、各基板上に成膜される膜に対して所定の膜厚勾配を与えるようにしている。

特に、図２３の上段の図に示すように、基板ホルダー１００の回転半径方向の外側（回転中心とは反対側）に向かって回転方向の幅が狭まる三角形状のマスク板１０２（図中で黒塗りの部分）を、基板１０１の蒸発源側に配置して成膜を行うことにより、回転半径方向の内側（中心側）ほど、成膜材料がマスク１０２でけられる領域（面積）が大きいため、基板１０１上に成膜される膜の膜厚が薄くなる。つまり、上記形状のマスク１０２を用いることにより、基板ホルダー１００の回転半径方向の外側に向かって膜厚が増大するような膜厚勾配を有する膜が、基板１０１上に成膜される。

また、特許文献２では、基板と蒸発源との間に、スリット型のマスク板を配置し、このマスク板のスリット幅や、基板とマスク板との距離を調整することにより、基板上に成膜される膜に任意の膜厚勾配を与えるようにしている。

特開２００６−３７１５１号公報（請求項１、段落〔００２８〕、図１、図２等参照） 特開２００５−３４５７４４号公報（請求項５、６、段落〔００１５〕〜〔００１９〕、図２〜図５等参照）

ところで、複数の成膜材料（例えば屈折率の異なる材料）を用い、真空成膜によって基板上に膜厚傾斜膜を成膜する場合、各成膜材料による膜の成膜条件（例えば基板温度）が同じであっても、基板上に成膜される膜の膜厚勾配が、成膜材料によって異なる。これは、成膜条件が同じであっても、成膜材料の蒸発源からの蒸発後の分布（蒸着材料の飛び方）が、成膜材料ごとに異なるからである。したがって、基板上で、ある成膜材料からなる膜では、設計勾配に近い膜厚勾配が得られたとしても、他の成膜材料からなる膜では、設計勾配に近い膜厚勾配が得られない。

この点、特許文献１および２では、成膜材料ごとに膜厚勾配を調整することについては全く検討されていない。したがって、異なる成膜材料からなる膜の膜厚勾配を両方とも設計勾配に近づけて、膜全体として所望の分光特性を得ることができない。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、成膜材料ごとに膜厚勾配を調整して、異なる成膜材料からなる膜の膜厚勾配を両方とも設計勾配に近づけることができ、これによって所望の分光特性を得ることができる膜厚傾斜膜の製造装置および製造方法を提供することにある。

本発明の一側面に係る膜厚傾斜膜の製造装置は、基板に対して複数の蒸発源の配置側に、前記基板の一部との間に間隙が形成された状態で前記基板とともに公転するように配置され、前記各蒸発源から蒸発して前記基板上に付着する各成膜材料からなる膜に、前記間隙に応じた膜厚勾配を付与するマスク板と、前記膜厚勾配を、前記各成膜材料ごとに調整するための複数の補正板とを備え、前記複数の補正板は、前記各蒸発源に対応して配置されるとともに、前記各蒸発源から前記基板への前記各成膜材料の進行を、前記基板の公転方向の一部の区間においてのみ阻止する遮断位置に、前記各成膜材料の成膜ごとに切り替えて配置され、かつ、互いに異なる形状で形成されている。

本発明の他の側面に係る膜厚傾斜膜の製造方法は、基板に対して複数の蒸発源の配置側に、前記基板の一部との間に間隙が形成されるようにマスク板を配置して、前記基板および前記マスク板を一体的に公転させながら、前記各蒸発源から各成膜材料を順に蒸発させて前記基板上に付着させることにより、前記基板上に、前記間隙に応じた膜厚勾配を有する、前記各成膜材料からなる膜を順に成膜する成膜工程を有し、前記成膜工程では、前記各蒸発源から前記基板への各成膜材料の進行を、前記基板の公転方向の一部の区間においてのみ阻止する遮断位置に、前記各成膜材料に対応する、互いに形状の異なる複数の補正板を、前記各成膜材料の成膜ごとに切り替えて配置する。

上記の製造装置および製造方法において、前記複数の補正板は、前記基板上に成膜される前記各成膜材料からなる膜の膜厚勾配の差が小さくなる形状で、それぞれ形成されていてもよい。

上記の製造装置および製造方法において、前記複数の補正板は、前記基板の公転半径方向に同じ位置での公転方向の幅が互いに異なっていることが望ましい。

上記の製造装置は、前記複数の補正板を、前記各成膜材料の成膜ごとに前記遮断位置に切り替えて配置する駆動機構をさらに備え、前記駆動機構は、前記複数の補正板の各々を、対応する蒸発源の成膜材料による成膜時には、前記遮断位置に配置する一方、他の成膜材料による成膜時には、前記他の成膜材料の前記基板に向かう進路から外れる退避位置に配置することが望ましい。

上記の製造方法において、前記成膜工程では、前記複数の補正板の各々を、対応する蒸発源の成膜材料による成膜時には、前記遮断位置に配置する一方、他の成膜材料による成膜時には、前記他の成膜材料の前記基板に向かう進路から外れる退避位置に配置することが望ましい。

上記の製造装置および製造方法において、前記複数の補正板の前記遮断位置は、前記マスク板に対して前記複数の蒸発源の配置側の位置であることが望ましい。

上記の製造装置および製造方法において、前記複数の補正板の前記遮断位置は、対応する前記蒸発源の直上の位置であることが望ましい。

上記の製造装置および製造方法において、前記マスク板の公転方向の幅は、公転半径方向において一定であってもよい。

上記の製造装置および製造方法において、前記基板と前記マスク板との前記間隙は、前記各成膜材料による成膜中において一定であることが望ましい。

上記の製造装置は、前記基板および前記マスク板を保持する保持部材と、前記保持部材を保持する回転対称形状のドームとを備え、前記基板および前記マスク板は、前記ドームが回転対称軸を中心として回転することによって、前記回転対称軸の周りに公転してもよい。

上記の製造方法において、前記成膜工程では、前記基板および前記マスク板を保持する保持部材を、回転対称形状のドームに設置し、前記ドームを、回転対称軸を中心に回転させることにより、前記基板および前記マスク板を前記回転対称軸の周りに公転させてもよい。

上記の製造方法において、前記成膜工程では、前記各成膜材料からなる膜を、イオンビームアシスト蒸着によって前記基板上に成膜してもよい。

上記の製造装置および製造方法によれば、成膜材料ごとに膜厚勾配を調整して、異なる成膜材料からなる膜の膜厚勾配を両方とも設計勾配に近づけることができ、これによって膜全体として所望の分光特性を得ることができる。

本発明の実施の一形態に係る膜厚傾斜膜の製造装置の概略の構成を示す断面図である。 図１のＡ部を拡大して示す断面図である。 上記製造装置内での各基板と、任意の基板に対応するマスク板とを示す平面図である。 上記マスク板によって、上記基板上に成膜される膜に膜厚勾配が付与される原理を示す説明図である。 異なる成膜材料による成膜時の補正板の位置を模式的に示す説明図である。 複数の上記基板と、蒸発源と、遮断位置での上記補正板との位置関係を模式的に示す平面図である。 第１の成膜材料の蒸着区間と非蒸着区間とを示す説明図である。 第２の成膜材料の蒸着区間と非蒸着区間とを示す説明図である。 上記マスク板の他の配置例を模式的に示す断面図である。 上記マスク板の平面図である。 各蒸発源および各補正板の位置関係を模式的に示す平面図である。 各蒸発源および各補正板の上記位置関係を模式的に示す断面図である。 考察１で成膜した高屈折率材料の膜について、勾配の基準位置からの距離と膜厚比との関係を示すグラフである。 考察１で成膜した低屈折率材料の膜について、勾配の基準位置からの距離と膜厚比との関係を示すグラフである。 考察２で成膜した高屈折率材料の膜について、勾配の基準位置からの距離と膜厚比との関係を示すグラフである。 考察２で成膜した低屈折率材料の膜について、勾配の基準位置からの距離と膜厚比との関係を示すグラフである。 考察３で成膜したＢＰＦについて、勾配の基準位置からの距離と膜厚比との関係を示すグラフである。 上記ＢＰＦの膜厚傾斜部分の分光反射率の設計値を示すグラフである。 上記分光反射率の実測値を示すグラフである。 ＬＶＦの概略の構成を分解して示す断面図である。 考察４で成膜したＢＰＦについて、勾配の基準位置からの距離と膜厚比との関係を示すグラフである。 上記ＢＰＦの膜厚傾斜部分の分光反射率の実測値を示すグラフである。 従来の製造装置に配置される基板およびマスク板を模式的に示すとともに、異なる基板長さの範囲を示す説明図である。

本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本明細書において、数値範囲をａ〜ｂと表記した場合、その数値範囲に下限ａおよび上限ｂの値は含まれるものとする。また、本発明は、以下の内容に限定されるものではない。

（製造装置の構成）
図１は、本実施形態の膜厚傾斜膜の製造装置１の概略の構成を示す断面図である。製造装置１は、膜厚勾配を有する多層膜（膜厚傾斜膜）を真空成膜によって基板上に成膜する装置である。真空成膜の方式としては、ここでは、真空蒸着法とイオン注入法とを組み合わせたＩＡＤ（イオンビームアシスト蒸着）を用いている。この製造装置１は、チャンバー２と、ドーム３と、イオン銃４と、モニターシステム５とを備えている。

チャンバー２の底部には、複数の蒸発源６が配置されている。ここでは、蒸発源６として、２個の蒸発源６ａ・６ｂを示しているが、蒸発源６の個数は３つ以上であってもよい。蒸発源６ａ・６ｂの各成膜材料（蒸着材料）を加熱して蒸発させ、チャンバー２内に設置される基板１１（例えばガラス板）に各成膜材料を順に付着させることにより、各成膜材料からなる膜が多層膜７（図２参照）として基板１１上に成膜される。各蒸発源６において成膜材料を蒸発させるときの加熱方式としては、抵抗加熱、電子ビーム加熱、高周波誘導加熱、レーザビーム加熱などがあるが、いずれの方式であっても構わない。また、チャンバー２には、図示しない真空排気系が設けられており、これによってチャンバー２内が真空引きされる。

なお、チャンバー２内には、マスク板１２と、各蒸発源６に対応する複数の補正板１３とが設けられているが、これらの詳細については後述する。

ドーム３は、基板１１およびマスク板１２を保持するホルダー２１（図２参照）を、少なくとも１個保持するものであり、蒸着傘とも呼ばれる。このドーム３は、断面円弧状であり、円弧の両端を結ぶ弦の中心を通り、その弦に垂直な軸ＡＸを回転対称軸として回転する回転対称形状となっている。ドーム３が軸ＡＸを中心に例えば一定速度で回転することにより、ホルダー２１を介してドーム３に保持された基板１１およびマスク板１２は、軸ＡＸの周りに一定速度で公転する。

このドーム３は、複数のホルダー２１を回転半径方向（公転半径方向）および回転方向（公転方向）に並べて保持することが可能である。これにより、複数のホルダー２１によって保持された複数の基板１１上に、多層膜７を同時に成膜することが可能となり、基板１１上に多層膜７を有する光学素子の製造効率を向上させることができる。

イオン銃４は、本体内部にアルゴンや酸素ガスを導入してこれらをイオン化させ、イオン化されたガス分子を基板１１に向けて照射する機器である。イオン銃４から上記のガス分子を基板１１に照射することにより、複数の蒸発源６から蒸発する各成膜材料の分子を基板１１に押し付けることができ、密着性および緻密性の高い膜を基板１１上に成膜することができる。イオン銃４は、チャンバー２の底部においてドーム３の軸ＡＸ上に設置されているが、軸ＡＸからずれた位置に設置されていても構わない。また、イオン銃４が軸ＡＸからずれた位置に設置されている場合、上述した複数の蒸発源６のいずれかが軸ＡＸ上に位置していても構わない。

モニターシステム５は、真空成膜中に各蒸発源６から蒸発して自身（モニターシステム５）に付着する膜を監視することにより、基板１１上に成膜される膜の特性を監視するシステムである。このモニターシステム５により、基板１１上に成膜される膜の光学特性（例えば透過率、反射率、光学膜厚など）を把握することができる。また、モニターシステム５は、水晶膜厚モニターも含んでおり、基板１１上に成膜される膜の物理膜厚を監視することもできる。このモニターシステム５は、膜の監視結果に応じて、複数の蒸発源６のＯＮ／ＯＦＦや、後述する駆動機構９による複数の補正板１３の切り替え等を制御する制御部としても機能する。

図２は、図１のＡ部を拡大して示す断面図である。上記のホルダー２１は、基板１１およびマスク板１２を保持する保持部材である。ホルダー２１は、基板１１を保持する保持板２２と、シャフト２３とを有している。シャフト２３は、保持板２２に設けられた穴（図示せず）と、マスク板１２に設けられた穴（図示せず）とを貫通している。保持板２２は、ナット２４・２４によって挟まれてシャフト２３に固定されている。マスク板１２は、ナット２５・２５によって挟まれてシャフト２３に固定されている。

ナット２４・２４またはナット２５・２５を回すことにより、基板１１に対してマスク板１２を、シャフト２３の軸方向に相対的に移動させることが可能である。これにより、基板１１とマスク板１２との距離（間隙Ｔ）を調整することが可能となる。なお、ホルダー２１によって基板１１に対するマスク板１２の位置が一旦固定されると（間隙Ｔが所定の値に設定されると）、多層膜７の成膜中（成膜工程）においては、マスク板１２の位置（すなわち間隙Ｔ）が変更されることはない。

次に、上述したマスク板１２および補正板１３の詳細について説明する。

（マスク板）
マスク板１２は、基板１１に対して複数の蒸発源６側に位置し、かつ、基板１１の一部との間に間隙Ｔが形成された状態で基板１１とともに公転するように、上述したホルダー２１によってチャンバー２内で保持されている。図３は、基板１１およびマスク板１２を保持したホルダー２１を、公転半径方向および公転方向に並べてドーム３に保持したときの各基板１１と、任意の基板１１に対応するマスク板１２とを示す平面図である。なお、マスク板１２の形状を明確にするため、図３では、マスク板１２にハッチングを便宜的に付している（他の図面でも同様）。同図に示すように、マスク板１２の公転方向の幅は、公転半径方向において一定であり、マスク板１２の平面形状は長方形となっている。

上記のようにマスク板１２がチャンバー２内で保持されていることにより、各蒸発源６から蒸発して基板１１上に付着する各成膜材料からなる膜に、間隙Ｔに応じた膜厚勾配を付与することができる。この点についてより詳しく説明すると、以下の通りである。

図４は、マスク板１２によって、基板１１上に成膜される単層の膜８に膜厚勾配が付与される原理を模式的に示している。基板１１に対して複数の蒸発源６側にマスク板１２が位置していると、基板１１およびマスク板１２の公転方向の各位置において、各蒸発源６から基板１１に向かう成膜材料の一部がマスク板１２にてけられる。このとき、基板１１とマスク板１２との間隙Ｔが狭い場合（このときの間隙ＴをＴａとする）、基板１１に向かう成膜材料が、基板１１とマスク板１２との間で奥まで（基板１１の端部まで）に入り込みにくくなる。このため、基板１１上に成膜される膜８の膜厚勾配は急となる。

一方、基板１１とマスク板１２との間隙Ｔが広い場合（このときの間隙ＴをＴｂとすると、Ｔｂ＞Ｔａ）、マスク１２でけられずに基板１１に向かう成膜材料が、基板１１とマスク板１２との間で奥まで入り込みやすくなる。このため、基板１１上に成膜される膜８の膜厚勾配は緩やかとなる。

したがって、基板１１の一部と間隙Ｔを介してマスク板１２を配置することにより、基板１１上に成膜される膜８に対して、上記間隙Ｔに応じた膜厚勾配を付与することができる。

ただし、前述したように、基板１１上に成膜される膜８の膜厚勾配は、成膜材料によって異なるため、マスク板１２のみでは、基板１１上の膜８に膜厚勾配（主勾配）を付与することはできても、成膜材料によって異なる膜厚勾配を調整することはできない。そこで、本実施形態では、補正板１３によって、成膜材料によって異なる膜厚勾配を調整するようにしている。

（補正板）
図１に示すように、補正板１３は、マスク板１２によって付与される上記の膜厚勾配を、各成膜材料ごとに調整するために、各蒸発源６に対応してチャンバー２内に複数配置されている。この補正板１３は、蒸発源６ａに対応する補正板１３ａと、蒸発源６ｂに対応する補正板１３ｂとで構成されている。補正板１３ａ・１３ｂは、マスク板１２に対して蒸発源６ａ・６ｂ側に配置されている。しかも、補正板１３ａは、蒸発源６ａの上方（直上）に位置しており、基板１１の公転方向においては、補正板１３ａの位置と蒸発源６ａの位置とは一致している。同様に、補正板１３ｂは、蒸発源６ｂの上方（直上）に位置しており、基板１１の公転方向においては、補正板１３ｂの位置と蒸発源６ｂの位置とは一致している。

各補正板１３は、各蒸発源６から基板１１に向かって直進する各成膜材料の進行を、基板１１の公転方向の一部の区間においてのみ阻止する遮断位置に、各成膜材料の成膜ごとに切り替えて配置される。このような複数の補正板１３の切り替えは、駆動機構９によって制御される。

例えば、図５に示すように、蒸発源６ａの成膜材料（第１の成膜材料）による成膜時には、駆動機構９は、補正板１３ａを上記の遮断位置Ｐ１に配置し、補正板１３ｂを第１の成膜材料が基板１１に向かう進路から外れる退避位置Ｐ２に配置する。一方、蒸発源６ｂの成膜材料（第２の成膜材料）による成膜時には、駆動機構９は、補正板１３ｂを上記の遮断位置Ｐ１に配置し、補正板１３ａを第２の成膜材料が基板１１に向かう進路から外れる退避位置Ｐ２に配置する。なお、遮断位置Ｐ１と退避位置Ｐ２との位置の切り替えは、図５のように、補正板１３を上下方向に平行移動させることで行ってもよいし、補正板１３を回動させることで行ってもよい。

また、図６は、ホルダー２１を介してドーム３に保持された複数の基板１１と、蒸発源６（蒸発源６ａ・６ｂ）と、遮断位置での補正板１３（補正板１３ａ・１３ｂ）との位置関係を模式的に示す平面図である。同図に示すように、各蒸発源６ａ・６ｂに対応する補正板１３ａ・１３ｂは、互いに異なる形状で形成されている。より具体的には、補正板１３ａ・１３ｂは、基板１１の公転半径方向に同じ位置での公転方向の幅が、それぞれＷ１、Ｗ２であり、互いに異なっている。なお、公転半径が増大する位置ほど、公転方向の幅が減少する点では、補正板１３ａ・１３ｂは共通している。

蒸発源６から蒸発する成膜材料は直進して基板１１に向かうため、蒸発源６ａから第１の成膜材料を蒸発させて成膜を行う場合、補正板１３ａを遮断位置Ｐ１（図５参照）に位置させることにより、図７に示すように、基板１１の公転方向では、蒸発源６ａから蒸発した第１の成膜材料が補正板１３ａで遮断されずに基板１１に到着する蒸着区間Ｌ１と、第１の成膜材料が補正板１３ａで遮断されて基板１１に到着しない非蒸着区間Ｌ２とが生じる。なお、第１の成膜材料による成膜時は、補正板１３ｂは退避位置Ｐ２（図５参照）に位置しているため、その補正板１３ｂによって第１の成膜材料による成膜が阻害されることはない。

同様に、蒸発源６ｂから第２の成膜材料を蒸発させて成膜を行う場合、補正板１３ｂを遮断位置Ｐ１（図５参照）に位置させることにより、図８に示すように、基板１１の公転方向では、蒸発源６ｂから蒸発した第２の成膜材料が補正板１３ｂで遮断されずに基板１１に到着する蒸着区間Ｌ１と、第２の成膜材料が補正板１３ｂで遮断されて基板１１に到着しない非蒸着区間Ｌ２とが生じる。なお、第２の成膜材料による成膜時は、補正板１３ａは退避位置Ｐ２（図５参照）に位置しているため、その補正板１３ａによって第２の成膜材料による成膜が阻害されることはない。

このとき、複数の補正板１３ａ・１３ｂの形状（特に公転方向の幅Ｗ１・Ｗ２）が異なっているため、蒸着区間Ｌ１と非蒸着区間Ｌ２との公転方向の比率（Ｌ１／Ｌ２）を、各成膜材料ごとに調整することができる。なお、上記比率としては、基板１１の公転方向の移動軌跡の長さの比率を考えてもよいし、基板１１の公転速度（ドーム３の回転速度）が一定の場合は、基板１１の公転方向の移動時間の比率を考えてもよい。上記のように比率（Ｌ１／Ｌ２）を調整することにより、各成膜材料からなる膜の膜厚勾配をそれぞれ微調整することが可能となる。

例えば、補正板１３ａの幅Ｗ１を大きくすると、非蒸着区間Ｌ２が増大し、Ｌ１／Ｌ２の値が小さくなる。このため、基板１１上に成膜される第１の成膜材料からなる膜の膜厚が増大しにくくなり、その結果、上記膜の膜厚勾配は緩やかになる。逆に、補正板１３ａの幅Ｗ１を小さくすると、非蒸着区間Ｌ２が減少し、Ｌ１／Ｌ２の値が大きくなる。このため、上記膜の膜厚が増大しやすくなり、その結果、膜厚勾配は急となる。いずれにしても、補正板１３ａの幅Ｗ１を調整することにより、第１の成膜材料からなる膜の膜厚勾配を、上記比率（Ｌ１／Ｌ２）に応じた勾配に調整することができる。補正板１３ｂの幅Ｗ２を調整した場合も上記と同様であり、幅Ｗ２を調整することにより、第２の成膜材料からなる膜の膜厚勾配を、上記比率（Ｌ１／Ｌ２）に応じた勾配に調整することができる。

このように、補正板１３ａ・１３ｂの形状（幅Ｗ１・Ｗ２）を異ならせることにより、上記の比率（Ｌ１／Ｌ２）を調整して、各成膜材料からなる膜の膜厚勾配を両方とも設計勾配に近づくように調整することができ、ひいては両方の膜厚勾配を設計勾配に揃えることが可能となる。その結果、膜全体として所望の分光特性（例えば傾斜位置によって分光反射率が異なる特性）を得ることが可能となる。

また、補正板１３ａ・１３ｂの形状を異ならせることによって、基板１１上に成膜される第１の成膜材料からなる膜の膜厚勾配と、第２の成膜材料からなる膜の膜厚勾配とが両方とも設計勾配に近づくと、両者の膜の膜厚勾配の差が小さくなる。このことから、上記の補正板１３ａ・１３ｂは、基板１１上に成膜される各成膜材料からなる膜の膜厚勾配の差が小さくなる形状で、それぞれ形成されていると言うこともできる。

また、補正板１３ａ・１３ｂは、基板１１の公転半径方向に同じ位置での公転方向の幅が、幅Ｗ１と幅Ｗ２とで互いに異なっているので、上述した補正板１３ａ・１３ｂの各成膜材料に応じた切り替え配置によって、公転方向における上記比率（Ｌ１／Ｌ２）を各成膜材料の成膜ごとに確実に調整できる。これにより、各成膜材料からなる膜の膜厚勾配を、上記比率（Ｌ１／Ｌ２）に応じた勾配に調整して、設計勾配に近づけたり、設計勾配に揃えることが確実に可能となる。

また、駆動機構９は、補正板１３ａ・１３ｂの各々を、対応する蒸発源６の成膜材料による成膜時には、上記成膜材料の進行を基板１１の公転方向の一部の区間においてのみ阻止する遮断位置Ｐ１に配置する一方、他の成膜材料による成膜時には、他の成膜材料の蒸発源６から基板１１に向かう進路から外れる退避位置Ｐ２に配置する。このように、成膜する成膜材料に応じて、補正板１３ａ・１３ｂの位置を遮断位置Ｐ１と退避位置Ｐ２とで切り替えることにより、他の成膜材料（例えば第２の成膜材料）による成膜を補正板１３ａ・１３ｂによって阻害することなく、所望の成膜材料（例えば第１の成膜材料）による成膜時の膜厚勾配を調整することができる。

ところで、上述した補正板１３ａ・１３ｂの遮断位置Ｐ１は、基板１１とマスク板１２との間であってもよい。つまり、基板１１とマスク板１２との間に補正板１３ａ・１３ｂを配置することで、蒸発源６から基板１１への成膜材料の進行を遮断するようにしてもよい。ただし、基板１１上に成膜される膜に急な膜厚勾配を付与するためには、基板１１とマスク板１２との距離を小さくする必要がある（図４参照）。上記距離が小さい場合には、基板１１とマスク板１２との間に補正板１３ａ・１３ｂを位置させること自体が困難となって、その補正板１３ａ・１３ｂによって成膜材料の基板１１への進行を遮断することが困難となる可能性がある。

これに対して、マスク板１２に対して複数の蒸発源６側は、マスク板１２に対して基板１１側よりも広い空間を確保しやすく、補正板１３ａ・１３ｂの配置スペースを確保しやすい。このため、補正板１３ａ・１３ｂの遮断位置Ｐ１は、本実施形態のように、マスク板１２に対して複数の蒸発源６側の位置であることが望ましい。

また、本実施形態では、図５で示したように、補正板１３ａ・１３ｂは、対応する蒸発源６の直上に位置しており、補正板１３ａ・１３ｂの上記遮断位置Ｐ１も、対応する蒸発源６の直上に位置している。各蒸発源６の直上では、各蒸発源６からの成膜材料が直進して基板１１に付着しやすく、マスク板１２によって基板１１上の膜に膜厚勾配が生成されやすい。一方、例えば各蒸発源６の直上から１８０°公転した位置では、基板１１上の膜８において膜厚勾配が生成される部分への成膜材料の進行がマスク板１２によって遮断されるため、この位置では、マスク板１２によって膜厚勾配が元々生成されない。したがって、各蒸発源６の直上の遮断位置Ｐ１に補正板１３ａ・１３ｂを位置させて、成膜材料が付着しやすく膜厚勾配が生成されやすい位置の基板１１に対して成膜材料の付着を阻止することにより、膜厚勾配の調整が容易となり、そのような勾配の調整を確実に行うことができる。

また、各成膜材料による成膜ごとに、基板１１とマスク板１２との間隙Ｔが変化すると、各成膜材料からなる膜の膜厚勾配が変化する（後述の考察１参照）。しかし、本実施形態では、成膜中において上記間隙Ｔは一定であり、各成膜材料の成膜ごとに間隙Ｔを変化させて膜厚勾配を調整することはできない。したがって、複数の補正板１３ａ・１３ｂを用いて各成膜材料ごとに膜厚勾配を調整する本実施形態の構成は、成膜中に基板１１とマスク板１２との間隙Ｔを一定として各成膜材料からなる膜を成膜する場合において非常に有効となる。

また、本実施形態では、基板１１上に複数の成膜材料からなる多層膜７を成膜する工程において、基板１１およびマスク板１２がホルダー２１で保持され、そのホルダー２１がドーム３に保持され、そのドーム３が回転対称軸としての軸ＡＸを中心として回転することによって、基板１１およびマスク板１２が軸ＡＸの周りに公転する。このように基板１１およびマスク板１２が公転する構成では、補正板１３ａ・１３ｂを用いることで（補正板１３ａ・１３ｂを成膜材料ごとに切り替えて配置することで）、公転方向における蒸着区間Ｌ１と非蒸着区間Ｌ２との比率を調整することができ、これによって、マスク板１２では補正しきれない、各成膜材料ごとの膜厚勾配の違いを補正することができる。したがって、形状の異なる補正板１３ａ・１３ｂを用いて各成膜材料ごとの膜厚勾配の違いを補正する本実施形態の構成は、そのように基板１１およびマスク板１２が公転する構成（基板１１およびマスク板１２を公転させて多層膜７を成膜する構成）において非常に有効となる。

また、本実施形態では、多層膜７の成膜工程において、各成膜材料からなる膜を、ＩＡＤ（イオンビームアシスト蒸着）によって基板１１上に成膜している。この場合、ＩＡＤによって複数の成膜材料を基板１１に成膜して、膜厚勾配を有する多層膜７を成膜する場合において、上述した本実施形態の効果を得ることができる。

（マスク形状について）
特許文献１の構成、すなわち、図２３で示したように、マスク板１０２の回転方向の幅を回転半径方向に変化させて膜厚勾配を調整する構成では、基板１０１の大きさを変化させると、それに合わせてマスク板１０２の大きさも変化させる必要がある。例えば、基板１０１の回転半径方向の長さＳが５０ｍｍから５ｍｍに短くなると、それに対応してマスク板１０２の形状も小さくする必要がある。つまり、図２３の下段の図の斜線部分で示した狭いエリア内で、マスク板１０２の形状を変化させる必要がある。このように小さいマスク板１０２を得ることは非常に困難であり、その結果、上記マスク板１０２を用いて基板１０１上の膜に膜厚勾配（主勾配）を付与することが困難になることが考えられる。

これに対して、本実施形態では、マスク板１２の面積変化ではなく、基板１１とマスク板１２との距離（間隙Ｔ）を設定することによって、基板１１上の膜に膜厚勾配（主勾配）を付与するため、基板１１の公転半径方向の長さの大小に関係なく、一定形状のマスク板１２、つまり、図３で示したように、公転方向（回転方向）の幅が公転半径方向において一定のマスク板１２を使用することができる。したがって、基板１１の公転半径方向の長さが小さい場合でも、上記マスク板１２を用いて、基板１１上の膜に膜厚勾配を容易に付与することができ、この点で本実施形態の構成は特許文献１よりも有利と言える。

（マスクおよび補正板の他の位置について）
以上では、マスク板１２が基板１１の公転半径方向の中心側の領域と対向して配置される例について説明したが、マスク板１２の位置はこれに限定されるわけではない。図９および図１０は、マスク板１２の他の配置例を模式的に示す断面図および平面図である。これらの図に示すように、マスク板１２は、基板１１の公転半径方向の外側の領域と対向して配置されてもよい。この場合でも、基板１１およびマスク板１２を公転させて、基板１１上に膜厚勾配を有する膜８を成膜することは可能である。

ただし、マスク板１２の上記配置では、基板１１が蒸発源６ａの直上から１８０°公転した位置にあるときに、蒸発源６ａから基板１１に向かう第１の成膜材料の一部がマスク板１２でけられ、これによって、基板１１上の膜８に膜厚勾配が付与される。一方、基板１１が蒸発源６ａの直上に位置していると、蒸発源６ａからの第１の成膜材料は、マスク板１２で遮断されて、基板１１上の膜８の膜厚勾配が生成された部分に到達しない。つまり、蒸発源６ａの直上に基板１１が位置している場合には、膜厚勾配が生成されない。

このことを考慮すると、マスク板１２の上記配置において、補正板１３ａによって基板１１上の膜８の膜厚勾配を確実に微調整するためには、補正板１３ａは、第１の成膜材料による成膜時に、対応する蒸発源６ａの直上から１８０°公転した位置（遮断位置Ｐ１）に配置されることが望ましい。同様に、補正板１３ｂは、第２の成膜材料による成膜時に、対応する蒸発源６ｂの直上から１８０°公転した位置（遮断位置Ｐ１）に配置されることが望ましい。

（考察１．基板−マスク板距離が膜厚勾配に及ぼす影響について）
次に、本実施形態の製造装置１において、基板１１とマスク板１２との距離（以下、基板−マスク板距離とも称する）が、基板１１上に成膜される膜の膜厚勾配に及ぼす影響について、基板−マスク板距離を具体的に変化させて調べた。以下、この考察について説明する。

まず、異なる成膜材料（蒸着材料）として、高屈折率材料（substance H4、メルク社製）と、低屈折率材料（ＳｉＯ₂リング、USTRON社製）とを用意した。なお、substance H4は、酸化チタン（ＴｉＯ₂）と酸化ランタン（Ｌａ₂Ｏ₃）との混合物であり、屈折率はｎ＝１．９０である。ＳｉＯ₂リングの屈折率は、ｎ＝１．４６である。そして、高屈折率材料を蒸発源６ａにセットし、低屈折率材料を蒸発源６ｂにセットした。

ここで、図１１および図１２は、各蒸発源６ａ・６ｂおよび各補正板１３ａ・１３ｂの位置関係を模式的に示す平面図および断面図である。本考察では、各蒸発源６ａ・６ｂは、基板１１の公転中心（軸ＡＸ）に対して点対称となる位置に配置した。また、各蒸発源６ａ・６ｂに対応する補正板１３ａ・１３ｂについては、各材料の成膜ごとに遮断位置Ｐ１と退避位置Ｐ２とで位置を切り替えるとともに、遮断位置Ｐ１では、基板１１の公転中心（軸ＡＸ）に対して点対称となる位置に配置されるようにした。

次に、高屈折率材料による成膜時の基板−マスク板距離Ｔ１、低屈折率材料による成膜時の基板−マスク板距離Ｔ２、補正板１３ａ・１３ｂの公転方向の幅Ｗ１・Ｗ２を、下記の表１に示すように設定し、上記高屈折率材料をＩＡＤによって基板１１上に蒸着し、基板１１上に高屈折率材料からなる、膜厚勾配を有する膜を成膜した。また、上記低屈折率材料をＩＡＤによって別の基板１１上に蒸着し、別の基板１１上に低屈折率材料からなる、膜厚勾配を有する膜を成膜した。このとき、高屈折率材料による成膜時には、補正板１３ａを遮断位置Ｐ１に位置させ、補正板１３ｂを退避位置Ｐ２に位置させて成膜を行った。また、低屈折率材料による成膜時には、補正板１３ｂを遮断位置Ｐ１に位置させ、補正板１３ａを退避位置Ｐ２に位置させて成膜を行った。

なお、各膜の成膜時の基板温度は３００℃とした。また、その他の成膜条件は、表２に示す通りである。

次に、各材料による成膜後、各膜の膜厚勾配中の１点を基準位置（位置０ｍｍ）とし、この基準位置から膜厚が薄くなる方向に０．２５ｍｍピッチの各位置における分光反射率を、顕微分光計（USPM-Ru III、オリンパス社製）を用いて測定した。そして、測定結果に基づいて各測定位置における膜厚を算出するとともに、基準位置の膜厚を１としたときの各測定位置における膜厚比を算出した。そして、基準位置からの距離と膜厚比との関係を、高屈折率材料および低屈折率材料のそれぞれの膜について求めた。

図１３および図１４は、高屈折率材料の膜および低屈折率材料の膜のそれぞれについて、基準位置からの距離と膜厚比との関係をそれぞれ示している。なお、設計勾配については、膜厚比＝１＋（傾斜係数）×（基板−マスク板距離）と定義し、傾斜係数＝−０．１０６２として、図１３および図１４に示した。

図１３および図１４より、基板−マスク板距離Ｔ１・Ｔ２のどちらが変化しても、膜厚勾配が変化していることがわかる。つまり、高屈折率材料の膜および低屈折率材料の膜のいずれについても、基板−マスク板距離が変化すると、膜厚勾配が変化することがわかる。しかも、基板−マスク板距離Ｔ１・Ｔ２が両方とも１６．７ｍｍで、Ｗ１＝２００ｍｍ、Ｗ２＝１８０ｍｍの場合に、両方の膜がともに設計勾配に近くなることがわかった。なお、補正板１３ａ・１３ｂはそのままで（これらの位置を入れ替えずに）、高屈折率材料と低屈折率材料とを入れ替えて成膜を行っても、結果は同じであった。

以上の考察より、基板−マスク板距離Ｔ１・Ｔ２が一定（例えば１６．７ｍｍ）の条件で成膜を行う場合、高屈折率材料からなる膜および低屈折率材料からなる膜の膜厚勾配を設計勾配に近づけるためには、補正板１３ａ・１３ｂの幅を異ならせる必要があると言える。

（考察２．補正板幅が膜厚勾配に及ぼす影響について）
次に、補正板１３ａ・１３ｂの幅Ｗ１・Ｗ２が、基板１１上に成膜される膜の膜厚勾配に及ぼす影響について、幅Ｗ１・Ｗ２を具体的に変化させて調べた。以下、この考察について説明する。

高屈折率材料の成膜時の基板−マスク板距離Ｔ１、低屈折率材料の成膜時の基板−マスク板距離Ｔ２、補正板１３ａ・１３ｂの公転方向の幅Ｗ１・Ｗ２を、下記の表３に示すように設定し、考察１と同様にして、基板１１上に高屈折率材料からなる、膜厚勾配を有する膜を成膜し、別の基板１１上に低屈折率材料からなる、膜厚勾配を有する膜を成膜した。なお、各膜の成膜時の基板温度やその他の成膜条件は、表２で示した考察１の場合と同様である。

そして、考察１と同様にして、各膜の基準位置から０．２５ｍｍピッチの位置で分光反射率を測定し、その結果に基づいて各測定位置における膜厚を算出するとともに、基準位置の膜厚を１としたときの各測定位置における膜厚比を算出した。そして、基準位置からの距離と膜厚比との関係を、高屈折率材料および低屈折率材料のそれぞれの膜について求めた。

図１５および図１６は、高屈折率材料の膜および低屈折率材料の膜について、基準位置からの距離と膜厚比との関係をそれぞれ示している。なお、設計勾配については、膜厚比＝１＋（傾斜係数）×（基板−マスク板距離）と定義し、傾斜係数＝−０．１０６２として、図１５および図１６に示した。

図１５および図１６より、基板−マスク板距離Ｔ１・Ｔ２が一定（どちらも１６．７ｍｍ）の条件では、補正板１３ａ・１３ｂの幅Ｗ１・Ｗ２が変化すると、膜厚勾配が変化することがわかる。しかも、Ｗ１＝２００ｍｍ、Ｗ２＝１８０ｍｍでは、高屈折率材料からなる膜および低屈折率材料からなる膜の膜厚勾配が、両方とも設計勾配にほとんど一致しており、両方の膜厚勾配を設計勾配に近づけることができると言える。また、補正板１３ａ・１３ｂの幅Ｗ１・Ｗ２が例えば２００ｍｍで同じであっても、膜厚勾配は異なっており、成膜材料によって膜厚勾配が異なることがわかる。なお、補正板１３ａ・１３ｂはそのままで、高屈折率材料と低屈折率材料とを入れ替えて成膜を行っても、結果は同じであった。

以上の考察からも、基板−マスク板距離Ｔ１・Ｔ２が一定（例えば１６．７ｍｍ）の条件で成膜を行う場合、高屈折率材料からなる膜および低屈折率材料からなる膜の膜厚勾配を設計勾配に近づけるためには、補正板１３ａ・１３ｂの幅を異ならせる必要があると言える。

（考察３．バンドパスフィルタの分光特性（実施例））
次に、考察１および２で用いたものと同様の高屈折率材料および低屈折率材料を用い、高屈折率材料による成膜時の基板−マスク板距離Ｔ１、補正板１３ａの幅Ｗ１、低屈折率材料による成膜時の基板−マスク板距離Ｔ２、補正板１３ｂの幅Ｗ２を、下記の表４に示すように設定した。そして、基板１１およびマスク板１２を一体的に公転させながら、上記高屈折率材料と上記低屈折率材料とをＩＡＤによって基板１１上に交互に蒸着し、基板１１上に、高屈折率材料からなる、膜厚勾配を有する膜と、低屈折率材料からなる、膜厚勾配を有する膜とを交互に積層した多層膜（膜厚傾斜膜）を成膜した。なお、以上の工程は、基板１１に対して複数の蒸発源６の配置側に、基板１１の一部との間に間隙Ｔが形成されるようにマスク板１２を配置して、基板１１およびマスク板１２を一体的に公転させながら、各蒸発源６から各成膜材料（高屈折率材料、低屈折率材料）を順に蒸発させて基板１１上に付着させることにより、基板１１上に、間隙Ｔに応じた膜厚勾配を有する、各成膜材料からなる膜を順に成膜する成膜工程に対応する。

ここで、上記の成膜工程では、高屈折率材料による成膜時には、補正板１３ａを遮断位置Ｐ１に位置させ、補正板１３ｂを退避位置Ｐ２に位置させて成膜を行った。また、低屈折率材料による成膜時には、補正板１３ｂを遮断位置Ｐ１に位置させ、補正板１３ａを退避位置Ｐ２に位置させて成膜を行った。このようにして膜厚勾配を有する多層膜を成膜することにより、ある波長域の光を透過させるとともに、透過する波長域が勾配の位置（基準位置からの距離）によって変化するＢＰＦ（バンドパスフィルタ）を得ることができる。

ＢＰＦの層構成は、下記の表５に示す通りである。なお、表５において、層番号は、基板１１側から順に数えたときの層の番号とし、Ｈｉｇｈは高屈折率材料（蒸発源６ａに対応）を示し、Ｌｏｗは低屈折率材料（蒸発源６ｂに対応）を示す。また、膜厚は物理膜厚を示す。

図１７は、表４の条件で成膜したＢＰＦの基準位置からの距離と膜厚比との関係を示している。表４の条件では、考察１および２より、高屈折率材料からなる膜および低屈折率材料からなる膜のいずれについても、膜厚勾配が設計勾配とほぼ一致するため、ＢＰＦ全体としても、ＢＰＦの膜厚勾配（実勾配）が設計勾配とほぼ一致していることがわかる。

また、図１８および図１９は、ＢＰＦの膜厚傾斜部分における基準位置（位置０ｍｍ）から０．２５ｍｍピッチの位置での分光反射率の設計値（設計した反射率）および実測値（実際に測定した反射率）をそれぞれ示している。ＢＰＦの分光反射率の実測値は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域で設計値とほとんど一致しており、ほぼ設計通りの（所望の分光特性を有する）ＢＰＦが成膜されていることがわかる。

上記のＢＰＦを、ある波長よりも長波長側の光を透過させるＬＰＦ（ロングパスフィルタ）、および、ある波長よりも短波長側の光を透過させるＳＰＦ（ショートパスフィルタ）と組み合わせて用いることにより、膜厚が変化する方向に分光特性がリニアに変化するＬＶＦ（リニアバリアブルフィルタ）を構成することができる。

図２０は、ＬＶＦ３０の概略の構成を分解して示す断面図である。ＬＶＦ３０は、ＢＰＦ４１とＳＰＦ４２とが表裏に成膜された基板３１と、一方の表面にＬＰＦ４３が成膜された基板３２とを、接着層３３を介して接合した構成となっている。このとき、ＢＰＦ４１とＬＰＦ４３がそれぞれ最外層となるように、基板３１・３２が接着層３３で接合される。本考察で述べたＢＰＦは、ＬＶＦ３０のＢＰＦ４１として用いることができる。

（考察４．バンドパスフィルタの分光特性（比較例））
補正板１３ｂの幅Ｗ２を、下記の表６に示すように変更した以外は、考察３の場合と同様にして基板１１上にＢＰＦを成膜した。すなわち、考察３のＢＰＦとの比較のため、補正板１３ａ・１３ｂの幅Ｗ１・Ｗ２を両方とも同じ２００ｍｍにしてＢＰＦを成膜した。なお、考察４におけるＢＰＦの層構成（層数、各層の膜厚）についても、考察３と同様である。

図２１は、表６の条件で成膜したＢＰＦの基準位置からの距離と膜厚比との関係を示している。同図では、ＢＰＦの膜厚勾配（実勾配）が設計勾配とずれていることがわかる。これは、表６の条件では、図１４および図１６で示したように、低屈折率材料からなる膜の膜厚勾配が設計勾配から離れており、これがＢＰＦ全体の膜厚勾配に影響しているためと考えられる。

また、図２２は、ＢＰＦの膜厚傾斜部分における基準位置（位置０ｍｍ）から０．２５ｍｍピッチの位置での分光反射率の実測値を示している。上記実測値は、図１８で示した設計値と、波長４５０ｎｍ以下の波長域で乖離しており、所望の分光特性が実現できているとは言えない。

（まとめ）
以上のように、本実施形態の膜厚傾斜膜の製造装置１は、基板１１に対して複数の蒸発源６の配置側に、基板１１の一部との間に間隙Ｔが形成された状態で基板１１とともに公転するように配置され、各蒸発源６から蒸発して基板１１上に付着する各成膜材料からなる膜に、間隙Ｔに応じた膜厚勾配を付与するマスク板１２と、上記膜厚勾配を、各成膜材料ごとに調整するための複数の補正板１３とを備えている。そして、複数の補正板１３は、各蒸発源６に対応して配置されるとともに、各蒸発源６から基板１１への各成膜材料の進行を、基板１１の公転方向の一部の区間においてのみ阻止する遮断位置Ｐ１に、各成膜材料の成膜ごとに切り替えて配置され、かつ、互いに異なる形状で形成されている。

また、本実施形態の膜厚傾斜膜の製造方法は、基板１１上に、間隙Ｔに応じた膜厚勾配を有する、各成膜材料からなる膜を順に成膜する成膜工程において、各蒸発源６から基板１１への各成膜材料の進行を、基板１１の公転方向の一部の区間においてのみ阻止する遮断位置Ｐ１に、各蒸発源６に対応する、互いに形状の異なる複数の補正板１３を、各成膜材料の成膜ごとに切り替えて配置している。

基板１１に対して各蒸発源６の配置側に、上記のようにマスク板１２を配置することにより、公転方向の各位置において、各蒸発源６から基板１１に向かう成膜材料の一部がマスク板１２にてけられる。このため、上記成膜材料からなる膜に上記間隙Ｔに応じた膜厚勾配が付与され、膜厚傾斜膜（多層膜７）が得られる。

また、複数の補正板１３は、各成膜材料の成膜ごとに上記の遮断位置Ｐ１に切り替えて配置されるとともに、形状が互いに異なるため、公転方向において、成膜材料が補正板１３で遮断されずに基板１１に到着する蒸着区間Ｌ１と、成膜材料が補正板１３で遮断されて基板に到着しない非蒸着区間Ｌ２との比率を、各成膜材料ごとに調整することができる。これにより、各成膜材料ごとに、上記膜厚勾配を上記比率に応じた勾配に調整して、各成膜材料からなる膜の膜厚勾配を設計勾配に近づけることが可能となり、所望の分光特性を有する膜厚傾斜膜を得ることができる。

（その他）
本実施形態では、成膜時の基板１１の公転速度を一定としたが、公転中に公転速度を変化させてもよい。ただし、複数の基板１１を公転方向に並べて成膜を行う場合は、各基板１１間で成膜条件を揃えるために、公転方向の同一位置（同一区間）で、公転速度が各基板１１で同じになるようにする必要がある。

本実施形態では、補正板１３の個数を、２つの蒸発源６ａ・６ｂに対応して２つとしたが、蒸発源６の個数に対応していれば、３つ以上であってもよい。例えば、成膜材料として、低屈折率材料、中屈折率材料、高屈折率材料の３種類の成膜材料を用いる場合、３つの蒸発源６に対応して補正板１３を３つ用い、３つの補正板１３の形状（幅）を互いに異ならせるとともに、各成膜材料（屈折率材料）の成膜に応じて３つの補正板１３を切り替えるようにすればよい。

本実施形態では、マスク板１２の形状を、公転半径方向に幅が一定の長方形としたが、基板−マスク板距離に応じて基板１１上の膜に主勾配を付与するため、特許文献１とは異なり、基板１１の大きさとは無関係にマスク板１２の形状を設定できる。したがって、マスク板１２は、上記した長方形以外にも、公転半径方向に幅が変化する形状であってもよい。

本実施形態では、基板１１とマスク板１２とを平行に配置して成膜を行っているが、膜厚勾配の調整のため、基板１１およびマスク板１２の一方を他方に対して相対的に傾けてもよい。

本発明は、膜厚勾配の位置に応じて分光特性が変化するＢＰＦなどの光学フィルタの製造に利用可能である。

１ 製造装置
３ ドーム
６ 蒸発源
６ａ 蒸発源
６ｂ 蒸発源
７ 多層膜（膜厚傾斜膜）
９ 駆動機構
１１ 基板
１２ マスク板
１３ 補正板
１３ａ 補正板
１３ｂ 補正板
２１ ホルダー（保持部材）
ＡＸ 軸（回転対称軸）
Ｐ１ 遮断位置
Ｐ２ 退避位置
Ｔ 間隙

Claims (19)

1. 基板に対して複数の蒸発源の配置側に、前記基板の一部との間に間隙が形成された状態で前記基板とともに公転するように配置され、前記各蒸発源から蒸発して前記基板上に付着する各成膜材料からなる膜に、前記間隙に応じた膜厚勾配を付与するマスク板と、
   前記膜厚勾配を、前記各成膜材料ごとに調整するための複数の補正板とを備え、
   前記複数の補正板は、前記各蒸発源に対応して配置されるとともに、前記各蒸発源から前記基板への前記各成膜材料の進行を、前記基板の公転方向の一部の区間においてのみ阻止する遮断位置に、前記各成膜材料の成膜ごとに切り替えて配置され、かつ、互いに異なる形状で形成されていることを特徴とする膜厚傾斜膜の製造装置。
2. 前記複数の補正板は、前記基板上に成膜される前記各成膜材料からなる膜の膜厚勾配の差が小さくなる形状で、それぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の膜厚傾斜膜の製造装置。
3. 前記複数の補正板は、前記基板の公転半径方向に同じ位置での公転方向の幅が互いに異なっていることを特徴とする請求項１または２に記載の膜厚傾斜膜の製造装置。
4. 前記複数の補正板を、前記各成膜材料の成膜ごとに前記遮断位置に切り替えて配置する駆動機構をさらに備え、
   前記駆動機構は、前記複数の補正板の各々を、対応する蒸発源の成膜材料による成膜時には、前記遮断位置に配置する一方、他の成膜材料による成膜時には、前記他の成膜材料の前記基板に向かう進路から外れる退避位置に配置することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の膜厚傾斜膜の製造装置。
5. 前記複数の補正板の前記遮断位置は、前記マスク板に対して前記複数の蒸発源の配置側の位置であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の膜厚傾斜膜の製造装置。
6. 前記複数の補正板の前記遮断位置は、対応する前記蒸発源の直上の位置であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の膜厚傾斜膜の製造装置。
7. 前記マスク板の公転方向の幅は、公転半径方向において一定であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の膜厚傾斜膜の製造装置。
8. 前記基板と前記マスク板との前記間隙は、前記各成膜材料による成膜中において一定であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の膜厚傾斜膜の製造装置。
9. 前記基板および前記マスク板を保持する保持部材と、
   前記保持部材を保持する回転対称形状のドームとを備え、
   前記基板および前記マスク板は、前記ドームが回転対称軸を中心として回転することによって、前記回転対称軸の周りに公転することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の膜厚傾斜膜の製造装置。
10. 基板に対して複数の蒸発源の配置側に、前記基板の一部との間に間隙が形成されるようにマスク板を配置して、前記基板および前記マスク板を一体的に公転させながら、前記各蒸発源から各成膜材料を順に蒸発させて前記基板上に付着させることにより、前記基板上に、前記間隙に応じた膜厚勾配を有する、前記各成膜材料からなる膜を順に成膜する成膜工程を有し、
    前記成膜工程では、前記各蒸発源から前記基板への各成膜材料の進行を、前記基板の公転方向の一部の区間においてのみ阻止する遮断位置に、前記各成膜材料に対応する、互いに形状の異なる複数の補正板を、前記各成膜材料の成膜ごとに切り替えて配置することを特徴とする膜厚傾斜膜の製造方法。
11. 前記複数の補正板は、前記基板上に成膜される前記各成膜材料からなる膜の膜厚勾配の差が小さくなる形状で、それぞれ形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の膜厚傾斜膜の製造方法。
12. 前記複数の補正板は、前記基板の公転半径方向に同じ位置での公転方向の幅が互いに異なっていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の膜厚傾斜膜の製造方法。
13. 前記成膜工程では、前記複数の補正板の各々を、対応する蒸発源の成膜材料による成膜時には、前記遮断位置に配置する一方、他の成膜材料による成膜時には、前記他の成膜材料の前記基板に向かう進路から外れる退避位置に配置することを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の膜厚傾斜膜の製造方法。
14. 前記複数の補正板の前記遮断位置は、前記マスク板に対して前記複数の蒸発源の配置側の位置であることを特徴とする請求項１０から１３のいずれかに記載の膜厚傾斜膜の製造方法。
15. 前記複数の補正板の前記遮断位置は、対応する前記蒸発源の直上の位置であることを特徴とする請求項１０から１４のいずれかに記載の膜厚傾斜膜の製造方法。
16. 前記マスク板の公転方向の幅は、公転半径方向において一定であることを特徴とする請求項１０から１５のいずれかに記載の膜厚傾斜膜の製造方法。
17. 前記基板と前記マスク板との前記間隙は、前記各成膜材料による成膜中において一定であることを特徴とする請求項１０から１６のいずれかに記載の膜厚傾斜膜の製造方法。
18. 前記成膜工程では、前記基板および前記マスク板を保持する保持部材を、回転対称形状のドームに設置し、前記ドームを、回転対称軸を中心に回転させることにより、前記基板および前記マスク板を前記回転対称軸の周りに公転させることを特徴とする請求項１０から１７のいずれかに記載の膜厚傾斜膜の製造方法。
19. 前記成膜工程では、前記各成膜材料からなる膜を、イオンビームアシスト蒸着によって前記基板上に成膜することを特徴とする請求項１０から１８のいずれかに記載の膜厚傾斜膜の製造方法。

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