JP2021128015A - 測定装置及び成膜装置 - Google Patents

測定装置及び成膜装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2021128015A
JP2021128015A JP2020021413A JP2020021413A JP2021128015A JP 2021128015 A JP2021128015 A JP 2021128015A JP 2020021413 A JP2020021413 A JP 2020021413A JP 2020021413 A JP2020021413 A JP 2020021413A JP 2021128015 A JP2021128015 A JP 2021128015A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
light
measuring
measuring device
integrating sphere
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020021413A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6751214B1 (ja
Inventor
徹也 村山
Tetsuya Murayama
徹也 村山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dexerials Corp
Original Assignee
Dexerials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dexerials Corp filed Critical Dexerials Corp
Priority to JP2020021413A priority Critical patent/JP6751214B1/ja
Priority to JP2020136715A priority patent/JP7434100B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6751214B1 publication Critical patent/JP6751214B1/ja
Priority to KR1020210002310A priority patent/KR102235915B1/ko
Priority to US17/248,173 priority patent/US11543359B2/en
Priority to CN202110124529.4A priority patent/CN113252304B/zh
Priority to KR1020210040112A priority patent/KR20210102863A/ko
Publication of JP2021128015A publication Critical patent/JP2021128015A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
    • G01N21/474—Details of optical heads therefor, e.g. using optical fibres
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/02—Testing optical properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • 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
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • 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
    • C23C14/34—Sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • 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
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/562—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/59—Transmissivity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8422—Investigating thin films, e.g. matrix isolation method
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/8901—Optical details; Scanning details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/892—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the flaw, defect or object feature examined
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3476—Testing and control
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N2021/635—Photosynthetic material analysis, e.g. chrorophyll
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8422—Investigating thin films, e.g. matrix isolation method
    • G01N2021/8427—Coatings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/065—Integrating spheres

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

【課題】搬送フィルムの任意の箇所の光学特性を高精度に測定できる測定装置及び成膜装置を提供することを目的とする。【解決手段】この測定装置は、フィルムに光を照射し、前記フィルムで透過又は反射した光を集光する測定部と、前記測定部を前記フィルムの搬送方向と交差する第１方向に移動可能とする移動機構と、を備え、前記測定部は、前記フィルムに光を照射する投光部と、前記フィルムからの光を集光する積分球と、前記積分球で集光した光を受光する受光部と、有する。【選択図】図１

Description

本発明は、測定装置及び成膜装置の製造方法に関する。
蒸着やスパッタリング等によりフィルムの表面に薄膜を成膜し、反射防止等の機能を付与した光学フィルムが知られている。光学フィルムの特性は、薄膜の成膜条件等により変動するため、成膜される薄膜を正確に評価することが求められている。
例えば、特許文献１には、内周面が球状の拡散反射面の集光手段を有し、搬送されるフィルムを評価する光学特性測定装置が記載されている。また特許文献２には、ステージ上に載置された平面基板をｉｎ−ｓｉｔｕで評価できる光学特性測定装置が記載されている。
特開２０００−１９９７３１号公報 特開２００２−２３６０７６号公報
しかしながら、特許文献１及び２に記載の光学特性測定装置は、フィルムの任意の箇所の評価を行うことができず、例えば、フィルムの幅方向に特性のムラがあった場合に、その特性のムラを検知することができない。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、搬送フィルムの任意の箇所の光学特性を高精度に測定できる測定装置及び成膜装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
第１の態様にかかる測定装置は、フィルムに光を照射し、前記フィルムで透過又は反射した光を集光する測定部と、前記測定部を前記フィルムの搬送方向と交差する第１方向に移動可能とする移動機構と、を備え、前記測定部は、前記フィルムに光を照射する投光部と、前記フィルムからの光を集光する積分球と、前記積分球で集光した光を受光する受光部と、有する。
上記態様にかかる測定装置において、前記積分球は、前記フィルムと非接触であってもよい。
上記態様にかかる測定装置において、前記積分球の開口面に照射される外光の照度が、１．０Ｌｕｘ以下であってもよい。
上記態様にかかる測定装置は、前記フィルムの光照射面と反対側から前記フィルムを支持する支持体をさらに備え、前記支持体の反射率が１．０％以下であってもよい。
上記態様にかかる測定装置は、前記フィルムの前記第１方向の側方にさらに校正板を備えてもよい。
第２の態様に係る成膜装置は、真空中でフィルムに成膜する成膜部と、前記成膜部で成膜されたフィルムを測定する上記態様に係る測定装置と、前記測定装置の受光部で受光した光を分光する分光器と、前記分光器の測定結果に基づき、前記フィルムに成膜された膜を評価し、前記成膜部に成膜条件をフィードバックする演算部と、を備える。
上記態様にかかる測定装置及び成膜装置によれば、搬送フィルムの任意の箇所の光学特性を高精度に測定できる。
第１実施形態にかかる成膜装置の模式図である。 第１実施形態にかかる測定装置の測定部の拡大図である。 第１実施形態にかかる測定装置の積分球近傍の拡大図である。 第１実施形態にかかる測定装置の測定部の近傍の断面図である。 第１実施形態にかかる測定装置の測定部の近傍の別の例の断面図である。 第１実施形態にかかる測定装置の測定部の近傍の別の例の断面図である。 第１実施形態にかかる測定装置の支持体及び校正板の模式図である。 ロールの反射率の推移を示すグラフである。 第１実施形態にかかる測定装置の支持体の別の例の模式図である。 第１実施形態にかかる測定装置の構成板の側面図である。
以下、本実施形態について、図を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、本発明の効果を奏する範囲で適宜変更して実施することが可能である。
「成膜装置」
図１は、第１実施形態にかかる成膜装置２００の模式図である。成膜装置２００は、測定装置１００と成膜部１１０と分光器１２０と演算部１３０と駆動装置１４０とを有する。成膜装置２００は、例えば、隔壁１５０で区分された真空環境と大気環境とに亘っている。測定装置１００及び成膜部１１０は、真空環境にある。分光器１２０及び演算部１３０は、例えば、大気環境にある。駆動装置１４０は、例えば、真空環境と大気環境に亘っている。
成膜部１１０は、フィルムＦの表面に機能膜を積層する。機能膜は、例えば、複数層の誘電体層が積層された反射防止膜である。成膜部１１０は、例えば、蒸着法、スパッタリング法等によりフィルムＦの表面に機能膜を積層する。
機能膜が積層されたフィルムＦは、測定装置１００へ搬送される。以下、成膜部１１０から測定装置１００へのフィルムＦの搬送方向をｘ方向、フィルムＦの幅方向をｙ方向、ｘ方向及びｙ方向に直交する方向をｚ方向と称する。測定装置１００は、フィルムＦの光学特性を測定する。測定装置１００の詳細は、後述する。
駆動装置１４０は、移動機構２０により測定部１０をｙ方向に動かす。測定部１０がｙ方向に動くことで、測定部１０をフィルムＦの任意の位置に移動させ、任意の位置のフィルムＦの光学特性を測定できる。駆動装置１４０は、例えば、制御部１４１とモーター１４２とからなる。制御部１４１は、モーター１４２を制御する。
フィルムＦの測定結果は、測定部１０から例えば光ファイバを経由して分光器１２０に送られる。分光器１２０は、フィルムＦの透過又は反射光のスペクトルを取得する。取得されたスペクトルは、演算部１３０に送られる。
演算部１３０は、測定部１０で実測したスペクトルから機能膜の光学特性を算出する。演算部１３０は、算出した光学特性に基づき、成膜部１１０での成膜条件をフィードバックする。算出された光学特性が設計特性と異なる場合は、成膜部１１０での成膜条件を変更する。
「測定装置」
測定装置１００は、例えば、測定部１０と移動機構２０と支持体３０と校正板４０とを備える。測定部１０は、移動機構２０によってｙ方向に移動可能である。支持体３０は、測定部１０と対向する。校正板４０は、支持体３０のｙ方向の側方にある。
図２は、第１実施形態にかかる測定装置１００の測定部１０を拡大した図である。測定部１０は、積分球１１と投光ファイバ１２と受光ファイバ１３とを少なくとも備える。投光ファイバ１２は、光源に接続されている。受光ファイバ１３は、分光器１２０に接続されている。投光ファイバ１２及び受光ファイバ１３は、例えば、それぞれ屈曲できるファイバ１２Ａ，１３Ａと固定部１２Ｂ，１３Ｂとを有する。固定部１２Ｂ、１３Ｂは、筐体１１と例えばねじ止めされる。屈曲しない固定部１２Ｂ，１３Ｂを積分球１１としっかり固定することで、測定部１０が移動しても振動による影響を抑制できる。測定部１０は、フィルムＦに光を照射し、フィルムＦで透過又は反射した光を測定する。
積分球１１の大きさは、特に問わない。積分球１１の直径は、例えば、後述する移動機構２０の動作の妨げにならない限りにおいて、任意に選択することができる。
積分球１１は、移動機構２０に直接固定される場合に限られない。例えば、積分球１１を別途設けた筐体内に設置し、筐体を介して移動機構２０に固定しても良い。
図３は、積分球１１を拡大した図である。積分球１１には、投光部１２Ｃと受光部１３Ｃとが接続されている。投光部１２Ｃは、投光ファイバ１２の一部である。受光部１３Ｃは、受光ファイバ１３の一部である。積分球１１は、内壁に反射率が高く拡散性に優れたコーティングが施されている。積分球１１は、例えば、フィルムＦと非接触であり、フィルムＦを傷つけない。
投光部１２Ｃは、フィルムＦに光を照射する。フィルムＦの光照射面Ｆ１に照射された光は、光照射面Ｆ１で拡散反射される。拡散反射された光は、積分球１１の内壁にあたり、拡散反射を繰り返す。積分球１１は、フィルムＦからの光を集光する。受光部１３Ｃは、積分球１１内で拡散反射を繰り返し、略均一な明るさとなった光を受光する。受光部１３Ｃは、積分球１１で集光した光を受光する。受光した光は、光照射面Ｆ１での正反射成分と拡散反射成分を含む。
投光部１２Ｃは、例えば、集光レンズ１２Ｄを備える。集光レンズ１２ＤとフィルムＦの光照射面Ｆ１との距離ＦＬは、例えば、集光レンズ１２Ｄの焦点距離からずれている。集光レンズ１２ＤとフィルムＦの光照射面Ｆ１との距離ＦＬは、例えば、集光レンズ１２Ｄの焦点距離より短い。集光レンズ１２ＤとフィルムＦと距離を近づけることで、光照射面Ｆ１の照射スポットサイズが大きくなる。照射スポットサイズは、例えば、５ｍｍφである。照射スポットサイズが大きくなると、光照射面Ｆ１から反射する光の拡散成分が多くても、測定面が平均化され、安定した測定が可能となる。また集光レンズ１２ＤとフィルムＦと距離を近づけることで、投光ファイバ１２をフィルムＦ側に近づけることができ、測定部１０が小型化される。
また図４は、第１実施形態にかかる測定装置１００の測定部１０の近傍の拡大図である。測定部１０は、積分球１１の開口面１１Ａの周囲を囲む遮蔽部材１６を有してもよい。遮蔽部材１６は、外光Ｌが積分球１１内に入るのを遮蔽する。外光Ｌは、測定データの外乱の原因となる。遮蔽部材１６は、例えば、積分球１１の開口面１１Ａに照射される外光Ｌの照度を１．０Ｌｕｘ以下とする。
遮蔽部材１６は、例えば、支持板１６Ａと遮蔽板１６Ｂとを有する。支持板１６Ａは、遮蔽板１６Ｂを支持する。支持板１６Ａは、積分球１１の外面に沿って広がる。遮蔽板１６Ｂは、外光Ｌが積分球１１内に入るのを遮蔽する。遮蔽板１６Ｂは、例えば、積分球１１の外面から起立する。遮蔽板１６Ｂで囲まれる領域の面積は、例えば、フィルムＦに向かうに従い小さくなってもよい。遮蔽板１６Ｂの内径がフィルムＦに向って縮径することで、外光Ｌの積分球１１への入射をより抑制できる。また例えば、遮蔽板１６Ｂの一部は、フィルムＦと一定の距離を保ち、フィルムＦに沿って延在してもよい。
また図５に示すように、積分球１１を囲む筐体１５に遮蔽部材１６を設けてもよい。遮蔽部材１６は、積分球１１に直接設けられていない。例えば、積分球１１を筐体１５に設けた場合には、筐体１５の開口部１５Ａの周囲に遮蔽部材１６を設ける。
積分球１１内に入る外光Ｌを少なくする手段は、遮蔽部材１６に限られない。例えば、隔壁１５０で囲まれる真空環境を全て暗室化してもよい。また例えば、図６に示すように、測定部１０と支持体３０とを囲む囲みＢを設けてもよい。積分球１５の開口面１５Ａに照射される外光の照度は、例えば、１．０Ｌｕｘ以下とすることが好ましく、０．３Ｌｕｘ以下とすることがより好ましい。
移動機構２０は、測定部１０をｙ方向に移動させる。測定部１０は、例えば、フィルムＦの幅方向、第１校正板４１及び第２校正板４２に渡って移動できる。移動機構２０は、例えば、ｙ方向への直動機構である。移動機構２０は、例えば、リニアアクチュエーター、ボールねじである。
図７は、第１実施形態にかかる測定装置１００の支持体３０及び校正板４０の模式図である。支持体３０は、例えば、ロール３１と軸心３２とを有する。ロール３１は、ｙ方向に延び、軸心３２を中心に回転する。フィルムＦは、ロール３１の外表面に沿って搬送される。
ロール３１は、例えば、反射率が１．０％以下であり、好ましくは０．４％未満である。ロール３１の反射率が低いことで、投光ファイバ１２からフィルムＦに照射された光がロール３１の表面で反射することを抑制できる。ロール３１の表面からの反射光は、測定対象のフィルムＦ以外からの反射であり、外光Ｌの一因となる。
またロール３１は、例えば、黒色のゴムロール、金属ロールである。ロール３１は、例えば、金属製のブラックロールが好ましい。金属製のブラックロールは、例えば、アルマイト処理された金属ロール、クロム製の金属ロール、黒メッキ処理された金属ロールである。メッキは、例えば、クロムメッキ、亜鉛メッキ、ニッケルメッキである。
図８は、ロールの反射率の推移を示すグラフである。図８（ａ）は、使用前のゴムロールの反射率であり、図８（ｂ）は、使用後のゴムロールの反射率であり、図８（ｃ）は、使用前の金属製のブラックロールの反射率であり、図８（ｄ）は、使用後の金属製のブラックロールの反射率である。使用後とは、例えば、フィルムＦを４０万メートル搬送後のゴムロール又はブラックロールである。グラフの横軸は、ロール３１のｙ方向の位置であり、縦軸は、ロール３１の周方向の異なる４点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の反射率である。異なる４点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、それぞれロール３１の軸心３２を中心に９０°ずつ、ずれている。
図８に示すように、ゴムロールは使用前の反射率の平均が０．４５であり、使用後の反射率の平均は１．２２まで増加する。これに対し、金属製のブラックロールは、使用前の反射率の平均が０．２７であり、使用後の反射率の平均が０．２９である。金属製のブラックロールは、反射率の変化が小さく、安定した測定が可能である。また金属製のブラックロールは、成膜屑の残りの付着が少なく、フィルムＦへの悪影響を低減できる。
また軸心３２も、例えば、反射率が１．０％以下とし、好ましくは０．４％未満とする。軸心３２の反射率を低減することで、積分球１５に入射する外光Ｌを低減できる。軸心３２は、例えば、表面を黒色加工した金属とする。
図８では、支持体３０がロール３１を有する例を示したが、支持体はこの例に限られない。例えば、図９は、第１実施形態にかかる測定装置の支持体の別の例の模式図である。図９に示す支持体３５は、フィルムＦの光照射面Ｆ１を、光照射面Ｆ１の反対側の面を支持する。支持体３５は、例えば、反射率が１．０％以下であり、好ましくは０．４％未満である。
校正板４０は、例えば、第１校正板４１と第２校正板４２とを有する（図７参照）。第１校正板４１及び第２校正板４２は、例えば、搬送されるフィルムＦのｙ方向の側方にある。第１校正板４１は、リファレンス測定用の標準反射板である。第２校正板４２は、ダーク測定用である。
第２校正板４２を別途設けることで、フィルムＦの測定環境とほぼ同様の環境でのダーク測定が可能となる。
第１校正板４１及び第２校正板４２を、フィルムＦの側方に設置することで、校正を定期的に行うことが容易になる。例えば、ロールトゥロールで成膜される長尺フィルムの場合、例えば温度等の様々な条件が変化すると校正が乱れる場合があり、定期的な校正が重要である。
図１０は、第１実施形態にかかる測定装置１００の校正板４０の側面図である。第１校正板４１は、測定部１０からの光の照射方向と直交する。測定部１０からの光の照射方向とは、例えば、積分球１５の開口面１５Ａと直交する方向である。第２校正板４２は、測定部１０からの光の照射方向と直交する仮想面に対して傾いている。第２校正板４２を仮想面に対して傾けることで、第２校正板４２での反射光が測定部１０に戻ることを抑制でき、外光Ｌの影響をより低減できる。
上述のように、第１実施形態にかかる測定装置１００によれば、搬送フィルムの任意の箇所の光学特性を高精度に測定できる。また第１実施形態にかかる成膜装置２００によれば、製造途中でもフィルムＦの光学特性を測定でき、その結果を成膜部１１０での成膜条件にフィードバックできる。
また幅の広いフィルムＦの場合、幅方向の場所によって成膜条件がばらつく場合がある。測定部１０がフィルムＦの幅方向に移動できることで、幅方向における成膜条件のバラつきを評価できる。またその評価結果を成膜部１１０にフィードバックすることで、フィルムＦの幅方向の位置毎に成膜条件を変えることも可能であり、より光学特性が均質なフィルムを作製することができる。
１０ 測定部、１１ 筐体、１２ 投光ファイバ、１３ 受光ファイバ、１２Ａ，１３Ａ ファイバ、１２Ｂ，１３Ｂ 固定部、１２Ｃ 投光部、１３Ｃ 受光部、１２Ｄ 集光レンズ、１５ 積分球、１５Ａ 開口面、１６ 遮蔽部材、１６Ａ 支持板、１６Ｂ 遮蔽板、２０ 移動機構、３０，３５ 支持体、３１ ロール、３２ 軸心、４０ 校正板、４１ 第１校正板、４２ 第２校正板、１００ 測定装置、１１０ 測定部、１２０ 分光器、１３０ 演算部、１４０ 駆動装置、１４１ 制御部、１４１ モーター、１５０ 隔壁、２００ 成膜装置

Claims (6)

  1. フィルムに光を照射し、前記フィルムで透過又は反射した光を測定する測定部と、
    前記測定部を前記フィルムの搬送方向と交差する第１方向に移動可能とする移動機構と、を備え、
    前記測定部は、前記フィルムに光を照射する投光部と、前記フィルムからの光を集光する積分球と、前記積分球で集光した光を受光する受光部と、有する、測定装置。
  2. 前記積分球は、前記フィルムと非接触である、請求項１に記載の測定装置。
  3. 前記積分球の開口面に照射される外光の照度が、１．０Ｌｕｘ以下である、請求項１又は２に記載の測定装置。
  4. 前記フィルムの光照射面と反対側から前記フィルムを支持する支持体をさらに備え、
    前記支持体の反射率が１．０％以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の測定装置。
  5. 前記フィルムの前記第１方向の側方に、さらに構成板を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の測定装置。
  6. 真空中でフィルムに成膜する成膜部と、
    前記成膜部で成膜されたフィルムを測定する請求項１〜５のいずれか一項に記載の測定装置と、
    前記測定装置の受光部で受光した光を分光する分光器と、
    前記分光器の測定結果に基づき、前記フィルムに成膜された膜を評価し、前記成膜部に成膜条件をフィードバックする演算部と、を備える、成膜装置。
JP2020021413A 2020-02-12 2020-02-12 測定装置及び成膜装置 Active JP6751214B1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020021413A JP6751214B1 (ja) 2020-02-12 2020-02-12 測定装置及び成膜装置
JP2020136715A JP7434100B2 (ja) 2020-02-12 2020-08-13 測定装置及び成膜装置
KR1020210002310A KR102235915B1 (ko) 2020-02-12 2021-01-08 측정 장치 및 성막 장치
US17/248,173 US11543359B2 (en) 2020-02-12 2021-01-12 Measuring apparatus and film forming apparatus
CN202110124529.4A CN113252304B (zh) 2020-02-12 2021-01-29 测定装置及成膜装置
KR1020210040112A KR20210102863A (ko) 2020-02-12 2021-03-29 측정 장치 및 성막 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020021413A JP6751214B1 (ja) 2020-02-12 2020-02-12 測定装置及び成膜装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020136715A Division JP7434100B2 (ja) 2020-02-12 2020-08-13 測定装置及び成膜装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6751214B1 JP6751214B1 (ja) 2020-09-02
JP2021128015A true JP2021128015A (ja) 2021-09-02

Family

ID=72276771

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020021413A Active JP6751214B1 (ja) 2020-02-12 2020-02-12 測定装置及び成膜装置
JP2020136715A Active JP7434100B2 (ja) 2020-02-12 2020-08-13 測定装置及び成膜装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020136715A Active JP7434100B2 (ja) 2020-02-12 2020-08-13 測定装置及び成膜装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11543359B2 (ja)
JP (2) JP6751214B1 (ja)
KR (2) KR102235915B1 (ja)

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2821103A (en) * 1952-10-30 1958-01-28 Centre Nat Rech Scient Micro-photometry
US3488117A (en) * 1967-05-08 1970-01-06 Berkey Photo Inc High speed color enlarger with integrating spheres
JPS59779B2 (ja) * 1977-01-20 1984-01-09 株式会社京都第一科学 尿等の分析方法
CH667528A5 (de) 1985-03-15 1988-10-14 Alusuisse Verfahren zum bestimmen der dicke von transparenten lackschichten und vorrichtung zu dessen ausfuehrung.
US5182618A (en) * 1985-11-27 1993-01-26 Aimo Heinonen Reflectometric method of measurement and apparatus for realizing the method
JPS62228946A (ja) 1986-03-31 1987-10-07 Toray Ind Inc フイルムの表面特性測定方法及びその装置
IE65900B1 (en) * 1988-10-15 1995-11-29 Satake Eng Co Ltd Apparatus for evaluating quality of raw coffee beans
US4873430A (en) * 1988-10-25 1989-10-10 International Business Machines Corporation Method and apparatus for optically measuring characteristics of a thin film by directing a P-polarized beam through an integrating sphere at the brewster's angle of the film
US6392749B1 (en) 1997-09-22 2002-05-21 Candela Instruments High speed optical profilometer for measuring surface height variation
US20020015146A1 (en) 1997-09-22 2002-02-07 Meeks Steven W. Combined high speed optical profilometer and ellipsometer
JP2000199731A (ja) 1999-01-06 2000-07-18 Sony Corp 光学特性測定装置及びその光学特性測定装置を備える成膜装置
US6275295B1 (en) * 1999-04-30 2001-08-14 Midwest Research Institute Optical system for determining physical characteristics of a solar cell
JP2002236076A (ja) 2001-02-08 2002-08-23 Sony Corp 光学特性測定装置及び光学薄膜成膜装置
WO2004090488A1 (en) * 2003-03-27 2004-10-21 The Sherwin-Williams Company Color compison for control of wood stain production
US20070046944A1 (en) * 2005-08-23 2007-03-01 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Method of measuring haze and apparatus thereof
JP2008049604A (ja) 2006-08-25 2008-03-06 Toray Ind Inc 透明な積層体の製造方法及びその製造装置
US8072607B2 (en) * 2006-10-30 2011-12-06 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Measuring device for measuring optical properties of transparent substrates
DE102009040642B3 (de) * 2009-09-09 2011-03-10 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung von optischen Kenngrößen transparenter, streuender Messobjekte
JP5630183B2 (ja) * 2009-11-27 2014-11-26 コニカミノルタ株式会社 白色校正部材およびそれを用いた光学特性測定システム
JP5491368B2 (ja) * 2010-11-29 2014-05-14 浜松ホトニクス株式会社 量子収率測定装置及び量子収率測定方法
EP2656050B1 (en) * 2010-12-22 2021-03-31 Lumileds LLC Method and apparatus for testing luminescent films
DE102011077290A1 (de) * 2011-06-09 2012-12-13 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Messverfahren und Messvorrichtung zur Ermittlung von Transmissions- und/oder Reflektionseigenschaften
JP2013168534A (ja) * 2012-02-16 2013-08-29 Panasonic Corp 樹脂塗布装置および樹脂塗布方法
JP5529305B1 (ja) 2013-02-04 2014-06-25 浜松ホトニクス株式会社 分光測定装置、及び分光測定方法
US9423346B2 (en) * 2014-03-14 2016-08-23 Datacolor Holding Ag System and method for haze measurement
CN106460165A (zh) * 2014-05-16 2017-02-22 应用材料公司 用于处理基板上的材料的设备以及用于测量在基板上处理的材料的光学性质的方法
US9574993B2 (en) * 2014-06-24 2017-02-21 Shimadzu Corporation Method and apparatus for analyzing the concentration of materials in suspension
CN104501960B (zh) 2014-12-16 2016-07-06 杭州彩谱科技有限公司 一种基于led光源的分光测色仪及其实现方法
JP6204416B2 (ja) * 2015-07-17 2017-09-27 住友化学株式会社 フィルム検査装置、フィルム検査方法、およびフィルム製造方法
US20180364160A1 (en) 2015-12-11 2018-12-20 Dsm Ip Assets B.V. System and method for optical measurement on a transparent sheet
WO2017213001A1 (ja) 2016-06-07 2017-12-14 日東電工株式会社 光学フィルムの製造方法
JP6394825B1 (ja) 2018-02-08 2018-09-26 横河電機株式会社 測定装置および測定方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210102863A (ko) 2021-08-20
CN113252304A (zh) 2021-08-13
JP7434100B2 (ja) 2024-02-20
US20210247322A1 (en) 2021-08-12
KR102235915B1 (ko) 2021-04-06
US11543359B2 (en) 2023-01-03
JP2021128142A (ja) 2021-09-02
JP6751214B1 (ja) 2020-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10578724B2 (en) LIDAR optics alignment systems and methods
US8546741B2 (en) Compact optical finger navigation system based on speckles with an optical element including an optical redirection surface
CN1577387A (zh) 光学导引方法和设备
EP2232196B1 (en) Three-dimensional shape measuring apparatus
TW201610413A (zh) 用以處理基板上之材料的設備及用以量測於基板上處理之材料的光學性質的方法
JP2008268024A (ja) 追尾式レーザ干渉計による測定方法および測定装置
US20130100280A1 (en) Detecting apparatus and detecting method thereof
JP2021128015A (ja) 測定装置及び成膜装置
WO2020090592A1 (ja) センサ装置及び物品陳列棚
US6570661B2 (en) Optical system for oblique incidence interferometer and apparatus using the same
TW201736628A (zh) 光學檢查系統、用於處理在可撓性基板上之材料的處理系統、以及一種檢查可撓性基板的方法
CN113252304B (zh) 测定装置及成膜装置
JP2002071318A (ja) コーティングの光学的な層厚さを連続的に決定するための方法
KR100749829B1 (ko) 3차원 광측정장치
WO2020090593A1 (ja) 物体検出システム及び物品陳列棚
US20060209027A1 (en) Optical mouse with a light-interfering unit
JPWO2014038601A1 (ja) 塗膜の表面粗度分布測定装置
JP2018197743A (ja) 光電式エンコーダ
US9255694B2 (en) Reflector structure of illumination optic system
JP2012219281A (ja) 成膜装置
JP2021006777A (ja) 電子機器
JP2019027864A (ja) 測距装置およびオートフォーカス機構
JP2002202257A (ja) ガス検出装置
JP2002286428A (ja) 表面検査方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200220

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20200220

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20200316

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200324

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200511

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200714

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200813

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6751214

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250