JP4058122B2 - 光学素子用誘電体多層膜の成膜装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は誘電体多層膜の成膜装置に関し、特に光学素子の多層膜を形成するのに適した誘電体多層膜の成膜装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば偏光フィルタや可視分離フィルタ、或いは干渉フィルタなどの光学素子を製造するのにレンズ、ガラスなどの基材表面に屈折率の異なる２種類の誘電体膜を交互に積層してなる所謂交互スタック膜を形成している。
【０００３】
このような光学素子の誘電体多層膜を成膜する装置は、一度に同種の素子を大量に製造するべく多くの基材をセットしてバッチ式で成膜処理するようになっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、用途の多様化に伴い様々なパターンの誘電体多層膜を有する光学素子が求められており、反面１つの用途に必要な量は少なくなってきている。従って、上記したような大規模な成膜装置で少量の光学素子のための成膜処理を多くの種類について行うこととなり、処理時間、作業の手間、成膜材料の消費量などに対する生産量が低下し、生産効率が低下し、コストが高騰化しがちであった。
【０００５】
本発明は上記したような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その主な目的は、多種少量生産を容易に、かつ効率的に行うことが可能な誘電体多層膜の成膜装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した目的は本発明によれば、レンズ、ガラスなどの光学素子基材の表面に屈折率の異なる複数種類の誘電体膜を交互に積層するための光学素子用誘電体多層膜の成膜装置を、複数種類の光学素子基材Ａ、Ｂ、Ｃを個々に保持するべく１つのチャンバ２内に設けられた複数のホルダ１０、１１、１２と、前記複数のホルダを各々個別に回転駆動するモータ１３、１４、１５と、屈折率の異なる複数種類の誘電体膜の成膜材料３、４を個々に供給するべく前記チャンバ内に設けられた複数の供給源（容器５、６）と、前記複数のホルダ毎に設けられ、各々個別に開閉可能な第一のシャッタ１６、１７、１８と、前記複数の供給源毎に設けられ、各々個別に開閉可能な第二のシャッタ７、８と、前記各ホルダ毎の光学素子基板への前記各成膜材料の積層パターンに応じて前記第二のシャッタの開閉タイミングを個々に制御し、前記各ホルダ毎の各光学素子基板への前記各成膜材料の目標膜厚に応じて前記第一のシャッタの開閉タイミングを個々に制御する制御手段（制御装置２０）とを有するものとすることにより達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明が適用された真空蒸着装置の概略構成を示す図である。ケーシング１にて画定された真空チャンバ２内には、蒸着源（成膜材料）３、４が容器５、６に受容されている。これら蒸着源３、４は図示されない加熱装置により加熱され、かつ電子銃により電子ビームが供給されるようになっている。また、これら蒸着源３、４の前面には各々個別に制御されるシャッタ７、８が設けられている。
【０００９】
一方、真空チャンバ２内の蒸着源３、４と対向する位置には、各々成膜対象としての基材Ａ、Ｂ、Ｃを保持するホルダ１０、１１、１２がモータ１３、１４、１５をもって回転可能に設けられている。また、各基材の表面近傍には開閉可能なシャッタ１６、１７、１８が設けられている。これらシャッタ１６、１７、１８及び上記シャッタ７、８は外部に設けられた制御装置２０により、その開閉タイミングが個別に制御されるようになっている。制御装置２０は真空チャンバ２内の真空度、温度、電子ビーム、膜厚センサ２１による各基材Ａ、Ｂ、Ｃ表面の膜厚なども監視し、制御するようになっている。
【００１０】
以下に、本実施形態に於ける真空蒸着装置の作動要領について説明する。まず、例えばホルダ１０に偏光フィルタ、ホルダ１１に可視分離フィルタ、ホルダ１２に干渉フィルタ用の基材（基板）Ａ、Ｂ、Ｃを１つまたは複数個づつ保持し、真空チャンバ２内にセットする。また、高屈折材からなる成膜材料３及び低屈折材からなる成膜材料４もセットする。そして、通常の真空蒸着装置と同様に真空チャンバ２内を真空引きし、各成膜材料を加熱する。このとき、各シャッタ７、８、１６、１７、１８は閉じられている。次に、各成膜材料３、４の蒸発量が安定したら、モータ１３、１４、１５を定速回転させ、シャッタ７、８を選択的に開き、その後、各基材Ａ、Ｂ、Ｃの膜の積層パターン及び各膜の厚さに応じて各シャッタ１６、１７、１８を開閉制御して各々所望の積層パターンの所望の厚さの膜を形成する。その時間的な流れを図２に示す。ここで、「Ｈ」はシャッタ７を開いた状態で各シャッタ１６、１７、１８を開閉制御する成膜材料３の成膜時間、「Ｌ」はシャッタ８を開いた状態で各シャッタ１６、１７、１８を開閉制御する成膜材料４の成膜時間、Δｔ１、Δｔ２、Δｔ３は完成した光学素子に入射する光の波長及び入射角などに応じた膜厚差を形成するためのシャッタ１６、１７、１８の作動時間差である。
【００１１】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明による誘電体多層膜の成膜装置によれば、チャンバ内で複数のホルダに各々異なる種類の成膜対象を保持し、それらと成膜材料の供給源との間に、各成膜対象への成膜材料の目標膜厚及び積層パターンに応じて個別に開閉制御可能なシャッタを各ホルダ毎に設けることにより、複数種類の成膜を同時に行うことができ、多種類少量生産を容易に、かつ効率的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された真空蒸着装置の概略構成を示す図。
【図２】本発明が適用された真空蒸着装置による複数種類の交互スタック膜の成膜処理を示す図。
【符号の説明】
１ ケーシング
２ 真空チャンバ
３、４ 蒸着源（成膜材料）
５、６ 容器
７、８ シャッタ
１０、１１、１２ ホルダ
１３、１４、１５ モータ
１６、１７、１８ シャッタ
２０ 制御装置
２１ 膜厚センサ
Ａ、Ｂ、Ｃ 偏光フィルタ、可視分離フィルタ、干渉フィルタ用基材（基板）

Claims (1)

1. レンズ、ガラスなどの光学素子基材の表面に屈折率の異なる複数種類の誘電体膜を交互に積層するための光学素子用誘電体多層膜の成膜装置であって、
   複数種類の前記光学素子基材を個々に保持するべく１つのチャンバ内に設けられた複数のホルダと、
   前記複数のホルダを各々個別に回転駆動するモータと、
   屈折率の異なる複数種類の誘電体膜の成膜材料を個々に供給するべく前記チャンバ内に設けられた複数の供給源と、
   前記複数のホルダ毎に設けられ、各々個別に開閉可能な第一のシャッタと、
   前記複数の供給源毎に設けられ、各々個別に開閉可能な第二のシャッタと、
   前記各ホルダ毎の光学素子基板への前記各成膜材料の積層パターンに応じて前記第二のシャッタの開閉タイミングを個々に制御し、前記各ホルダ毎の各光学素子基板への前記各成膜材料の目標膜厚に応じて前記第一のシャッタの開閉タイミングを個々に制御する制御手段とを有することを特徴とする光学素子用誘電体多層膜の成膜装置。

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