JP6219594B2 - 薄膜形成装置、及び薄膜形成方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態の薄膜形成装置の構成を示す鉛直断面図である。同図に示すように、本実施形態の薄膜形成装置1は、気密に形成されたチャンバー4内に配設されたガラス基板(光学素子)2を保持する保持部材10と、蒸着材料を蒸発させる蒸発部8と、イオンビームを照射するイオンガン6と、膜厚センサ部15と、制御部18と、真空ポンプ20と、を備える。
これに対して、本実施形態においては、蒸発部8による蒸着材料の蒸発の開始前に、真空ポンプ20による排気をしながら、保持部材10外側周辺に設けた加熱ヒータを用い、保持部材10およびガラス基板2、チャンバー4の内壁を加熱することに追加して、イオンガン6による予備加熱を積極的に行うことにより、これらの問題を解決できる。
また、本実施形態の薄膜形成装置1のイオンガン6のフィラメント22Aとしては、4本の長さ60cm、直径0.5mmのフィラメントを並列接続した。また、イオンガン6の照射口Rと保持部材10の頂部Qとの間の距離は、68cmとしている。
なお、熱電子量測定は、保持部材10の回転は停止した(静止した)状態で行った。また、測定には、ファラデーカップを用いた。
図14〜図19は、別の実施形態による薄膜形成装置のカソード22におけるフィラメント22Aの配置を示す図である。なお、これらの図に示すカソード22を用いる場合には、図中のX、Yを、図2におけるノードX、Yに接続すればよい。
また、図15に示すように、カソード22として、5本のフィラメント22Aを用いても良く、さらに、図16に示すように、これらフィラメント22Aのうち、一部(図15では、側方の隣接するフィラメント22Aの間隔を広くしてもよい。
また、図18に示すように、三角形状に配置された複数のフィラメント22Aをカソード電源に並列接続してカソード22を構成してもよい。
さらに、図19に示すように、フィラメント22Aを渦巻状に配置して、カソード22を構成してもよい。
本発明の実施形態は、図1、2に示すように、ガラス基板2の表面に蒸着材料を蒸着させることにより、ガラス基板2の表面に薄膜を形成するための薄膜形成装置1は、ガラス基板2が取り付けられた保持部材10と、蒸着材料を蒸発させる蒸発部8と、保持部材10に向かって蒸発部8から蒸発した蒸着材料中にイオンビームを照射するイオンガン6と、を備え、イオンガン6は、アノード26及びカソード22と、アノード26とカソード22の間にプラズマを供給するプラズマ供給手段と、アノード26とカソード22との間に電位差が生じるように、アノード26及びカソード22にそれぞれ電圧を印加するアノード電源28及びカソード電源24と、を含み、カソード22は、カソード電源24に並列接続された複数のフィラメント22Aを有する。
2 ガラス基板
4 チャンバー
6 イオンガン
8 蒸発部
10 保持部材
14 モニターガラス
15 膜厚センサ部
16 膜厚センサ
18 制御部
20 真空ポンプ
22 カソード
22A フィラメント
24 カソード電源
26 アノード
28 アノード電源。
Claims (7)
- 被成膜部材の表面に蒸着材料を蒸着させることにより、前記被成膜部材の表面に薄膜を形成するための装置であって、
複数の被成膜部材が取り付けられた保持部材と、
前記蒸着材料を蒸発させる蒸発部と、
前記保持部材に向かって前記蒸発部から蒸発した蒸着材料中にイオンビームを照射するイオンガンと、を備え、
前記イオンガンは、
アノード及びカソードと、
前記アノード及びカソードの間にガスを供給し、プラズマを発生させるプラズマ供給手段と、
前記アノード及びカソードの間に電位差が生じるように、前記アノード及びカソードにそれぞれ電圧を印加するアノード電源及びカソード電源と、を含み、
前記カソードは、前記カソード電源に並列接続された複数の熱電子発生部材を有し、
前記被成膜部材はレンズであり、
前記保持部材は、その中心軸を中心として回転可能であり、
前記保持部材はドーム状であり、前記保持部材には前記複数の被成膜部材が前記中心軸の周りに取り付けられており、
前記イオンガンは、前記保持部材の中心軸からオフセットして設けられており、かつ、照射するイオンビームの照射方向が前記イオンガンと前記保持部材との間で、前記保持部材の中心軸と交差するように、傾けて設けられている、薄膜形成装置。 - 前記薄膜形成装置は、検出子、及び、前記検出子に形成された薄膜の厚さを測定する膜厚センサを有する検出器をさらに備え、
前記イオンガンから照射されるイオンビームの照射方向は、前記イオンガンと前記検出器を結ぶ直線上からずれている、請求項1に記載された薄膜形成装置。 - 前記検出子は、前記保持部材の中心部に設けられるモニターガラスであり、
前記検出器は、前記モニターガラスに形成された薄膜の厚さを測定する前記膜厚センサを有する光学式膜厚センサであり、
前記イオンガンから照射されるイオンビームの照射方向は、前記イオンガンと前記光学式膜厚センサを結ぶ直線上からずれている、請求項2に記載された薄膜形成装置。 - 前記モニターガラスは、前記保持部材の中心軸上に設けられている、
請求項3に記載された薄膜形成装置。 - 前記膜厚センサは、前記保持部材の中心軸上に設けられている、
請求項3又は4に記載された薄膜形成装置。 - 前記イオンガンと前記保持部材との距離が50cm以上である、請求項1から5のいずれか1項に記載された薄膜形成装置。
- 被成膜部材の表面に蒸着材料を蒸着させることにより、前記被成膜部材の表面に薄膜を形成する方法であって、
前記蒸着材料を蒸発させる蒸発ステップと、
イオンガンにより、保持部材に取り付けられた前記被成膜部材に向かって前記蒸発した蒸着材料中にイオンビームを照射する照射ステップと、を備え、
前記イオンガンは、
アノード及びカソードと、
前記アノード及びカソードにそれぞれ電圧を印加するアノード電源及びカソード電源と、を含み、
前記カソードは、
前記カソード電源に並列接続された複数のフィラメントを有する、
前記照射ステップでは、アノードとカソードとの間にプラズマを供給し、
前記アノード及びカソードの間に電位差が生じるように、前記アノード電源により前記アノードに電圧を印加するとともに、前記複数の熱電子発生部材からなるカソードに電圧を印加し、
前記保持部材には複数の被成膜部材が取り付けられ、
前記被成膜部材はレンズであり、
前記照射ステップでは、前記保持部材をその中心軸を中心として回転させ、
前記保持部材はドーム状であり、前記保持部材には前記複数の被成膜部材が前記中心軸の周りに取り付けられており、
前記イオンガンは、前記保持部材の中心軸からオフセットして設けられており、かつ、照射するイオンビームの照射方向が前記イオンガンと前記保持部材との間で、前記保持部材の中心軸と交差するように、傾けて設けられている、薄膜形成方法。
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