JPH07267681A - Production of optical thin film - Google Patents

Production of optical thin film

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JPH07267681A
JPH07267681A JP8397494A JP8397494A JPH07267681A JP H07267681 A JPH07267681 A JP H07267681A JP 8397494 A JP8397494 A JP 8397494A JP 8397494 A JP8397494 A JP 8397494A JP H07267681 A JPH07267681 A JP H07267681A
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JP
Japan
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gas
thin film
target
substrate
optical thin
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Application number
JP8397494A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Kawamata
健 川俣
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07267681A publication Critical patent/JPH07267681A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a method for producing an optical thin film, capable of extremely improving a film forming rate. CONSTITUTION:In producing an optical thin film by a sputtering method, an inert gas is introduced from inlets 11 and 16 in the vicinity of metal targets 4 and 5 and an oxidizing gas is fed from inlets 9 and 14 in the vicinity of a base 17 separately from the inert gas.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、反射防止膜やハーフミ
ラー,干渉フィルター等の光学薄膜をスパッタリングに
より形成する光学薄膜の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing an optical thin film such as an antireflection film, a half mirror, an interference filter and the like by sputtering.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の光学薄膜は、高屈折率物質と低
屈折率物質とを交互に積層して形成されている。そし
て、高屈折率物質としてはTiO2 やWO3等の金属酸
化物を、低屈折率物質としてはSiO2 を用いるのが一
般的である。なお、いずれの物質にも酸化物を使用する
のは、化学的安定性に優れているからである。
2. Description of the Related Art An optical thin film of this type is formed by alternately stacking a high refractive index substance and a low refractive index substance. In general, a metal oxide such as TiO 2 or WO 3 is used as the high refractive index substance, and SiO 2 is used as the low refractive index substance. The reason why oxides are used for all the substances is that they are excellent in chemical stability.

【0003】プリズム等の基板表面にこれらの酸化物を
積層するに際しては、原理的には、TiO2 やSiO2
の酸化物をそのままターゲットとして用いてスパッタリ
ングすれば良いことになる。ところが、このような酸化
物ターゲットを用いた場合には、成膜速度が著しく遅く
て生産性が低いという問題点があった。また、酸化物タ
ーゲットは高価であるとともに脆くて割れやすく、取扱
いが不便であるという問題点もあった。
When laminating these oxides on the surface of a substrate such as a prism, in principle, TiO 2 or SiO 2 is used.
The oxide may be used as it is as a target for sputtering. However, when such an oxide target is used, there is a problem that the film formation rate is extremely slow and the productivity is low. In addition, the oxide target is expensive and brittle and easily cracked, which makes it inconvenient to handle.

【0004】そこで、TiやSi等の単体をターゲット
として使用して、TiO2 やSiO2 等の酸化物薄膜を
形成することが望まれている。そしてそのためには、ス
パッタリングを酸化雰囲気中で行うことによって、叩き
出されたTi等の単体原子をTiO2 等の酸化物にして
基板面に積層すればよいと考えられる。
Therefore, it is desired to form an oxide thin film such as TiO 2 or SiO 2 by using a simple substance such as Ti or Si as a target. Then, for that purpose, it is considered that sputtering is carried out in an oxidizing atmosphere so that the atomized atoms of Ti or the like are turned into oxides such as TiO 2 and laminated on the substrate surface.

【0005】このような試みは、例えば特開平2−10
3002号公報の中にも開示されている。同公報ではタ
ーゲットとしてTiを用い、酸素ガスを導入しながらD
C反応性スパッタリングをすることで、TiO2膜を形
成している。
Such an attempt is made, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-10
It is also disclosed in Japanese Patent No. 3002. In this publication, Ti is used as a target and D is introduced while introducing oxygen gas.
A TiO2 film is formed by C-reactive sputtering.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報の
ように、酸素ガス雰囲気中で金属ターゲットのスパッタ
リングを行った場合には、確かに従前の酸化物ターゲッ
トを用いるよりも成膜速度が向上するものの、依然とし
て、満足な成膜速度を得ることはできなかった。
However, as described in the above publication, when a metal target is sputtered in an oxygen gas atmosphere, the deposition rate is certainly improved as compared with the conventional oxide target. However, it was still impossible to obtain a satisfactory film formation rate.

【0007】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、成膜速度を飛躍的に向上させることができる光学薄
膜の製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for producing an optical thin film capable of dramatically improving the film forming rate.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に係る本発明の光学薄膜の製造方法では、ス
パッタリング法により光学薄膜を製造するに際し、金属
ターゲットの近傍に不活性ガスを導入するとともに、こ
の不活性ガスとは別の場所から酸化性ガスを導入するこ
とを特徴としている。
In order to achieve the above object, in the method for producing an optical thin film of the present invention according to claim 1, in producing an optical thin film by a sputtering method, an inert gas is added in the vicinity of the metal target. Along with the introduction, it is characterized in that the oxidizing gas is introduced from a place different from this inert gas.

【0009】なお本明細書において、金属ターゲットと
は、Ti,Wなどの単体金属の他、特にSiを含むもの
とする。また、不活性ガスとしては、Ar,He,N
e,Kr,Xeなどを用いることができるが、経済性の
点からArが好ましい。また、酸化性ガスとしては、O
2 を用いるのがよいが、CO2やCO,NOXなどの酸素
原子を含むガスでも目的を達成することができる。
In the present specification, the metal target includes, in particular, Si in addition to simple metals such as Ti and W. Further, as the inert gas, Ar, He, N
Although e, Kr, Xe and the like can be used, Ar is preferable from the viewpoint of economy. Oxidizing gas is O
It is preferable to use 2 , but a gas containing an oxygen atom such as CO 2 or CO or NO x can also achieve the purpose.

【0010】この場合において、前記酸化性ガスは基板
近傍から導入するとよく、また、前記金属ターゲットと
しては、Si,Ta,Ti,Al,Zr,Hf,Y,
W,又はこれらの混合物を用いるとよい。
In this case, the oxidizing gas may be introduced from the vicinity of the substrate, and the metal targets may be Si, Ta, Ti, Al, Zr, Hf, Y,
W or a mixture thereof may be used.

【0011】[0011]

【作用】上記構成からなる本発明のうち、請求項1の作
用は以下の通りである。成膜速度を速くするためには、
反応させるための酸化性ガスの他、不活性ガスを導入す
ることが望ましい。不活性ガスの方が酸素等に比較して
スパッタ率が著しく大きいためである。このとき、一般
にガスを導入した真空チャンバ内には圧力分布ができる
ため、不活性ガスを導入する位置が重要である。すなわ
ち、不活性ガスはターゲットを構成する分子を叩き出す
ために導入するのであるから、ターゲット近傍でのみ分
圧が高くなっていることが望ましい。これを実現するた
めの簡便な方法は、ターゲットの近傍から不活性ガスを
導入することである。またこのとき、不活性ガス以外の
スパッタ率の低いガスがターゲット近傍に存在すると不
活性ガスの作用を妨げて成膜速度が遅くなる原因とな
る。従って、酸化性ガスは別の場所から導入するのがよ
い。
The operation of claim 1 of the present invention having the above-mentioned structure is as follows. To increase the film formation speed,
It is desirable to introduce an inert gas in addition to the oxidizing gas for the reaction. This is because the inert gas has a significantly higher sputtering rate than oxygen and the like. At this time, generally, a pressure distribution is generated in the vacuum chamber into which the gas is introduced, so the position where the inert gas is introduced is important. That is, since the inert gas is introduced to knock out the molecules constituting the target, it is desirable that the partial pressure be high only in the vicinity of the target. A simple way to achieve this is to introduce an inert gas near the target. At this time, if a gas having a low sputtering rate other than the inert gas is present in the vicinity of the target, the action of the inert gas is hindered, which causes the film formation rate to be slowed. Therefore, the oxidizing gas should be introduced from another place.

【0012】また、請求項2の作用は以下の通りであ
る。酸化性ガスの導入位置は、ターゲット近傍でない限
り成膜速度に大きく影響はしない。しかしながら、ター
ゲットから叩き出された分子を基板上で完全に酸化させ
ないと可視光の吸収を生じることから、基板上にて十分
な酸化性ガスを供給する必要がある。特に、成膜速度が
速くなるほど基板上に酸化性ガスを効率よく供給する必
要がある。このため、基板近傍から酸化性ガスを導入す
るのがよい。
The operation of claim 2 is as follows. The introduction position of the oxidizing gas does not significantly affect the film formation rate unless it is near the target. However, since visible light is absorbed unless the molecules knocked out from the target are completely oxidized on the substrate, it is necessary to supply a sufficient oxidizing gas on the substrate. In particular, it is necessary to more efficiently supply the oxidizing gas onto the substrate as the film forming speed increases. Therefore, it is preferable to introduce the oxidizing gas from the vicinity of the substrate.

【0013】また、請求項3の作用は以下の通りであ
る。本発明では、ターゲットの材質を特に限定する必要
はなく、様々なものに適用可能であるが、実用性や経済
性,膜の耐久性などを勘案すると、ターゲットとして
は、Si,Ta,Ti,Al,Zr,Hf,Y,W,又
はこれらの混合物を用いるのが好ましい。その中でも、
ターゲットがSi,Ta,Tiであり、形成される薄膜
がSiO2 ,Ta25,TiO2 であるのが好ましい。
The operation of claim 3 is as follows. In the present invention, the material of the target is not particularly limited and can be applied to various materials. However, considering practicality, economic efficiency, film durability, etc., the target may be Si, Ta, Ti, It is preferable to use Al, Zr, Hf, Y, W, or a mixture thereof. Among them,
It is preferable that the targets are Si, Ta, and Ti, and the thin film to be formed is SiO 2 , Ta 2 O 5 , and TiO 2 .

【0014】以下、添付図面を参照して本発明に係る光
学薄膜の製造方法の実施例を説明する。
Embodiments of the method for producing an optical thin film according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0015】[0015]

【実施例1】まず、本発明の実施例1を説明する。図1
は本発明の光学薄膜の製造方法に使用されるスパッタリ
ング装置を示す断面図である。図示の通りこの装置は、
基板をセットする第1槽A,成膜を行う第2槽Bおよび
第3槽C,基板を取り出す第4槽Dの計4槽を並べたイ
ンライン式のチャンバーになっている。各槽は開閉自在
なゲートバルブ1〜3によって仕切られており、導入す
るガスの流量や分圧の設定を独立して行うことができ
る。第2槽Bおよび第3槽Cの天井には4インチのター
ゲット4,5が取付けられるようになっており、マグネ
トロンを使用したカソード(図示せず)が1基ずつ備え
られるとともに、これらにDC電源6またはRF電源7
のいずれか一方を切換スイッチ12,21を介して接続
するようになっている。なお、各槽には図示しないロー
タリーポンプとターボ分子ポンプとからなる排気系が接
続されている。
First Embodiment First, a first embodiment of the present invention will be described. Figure 1
FIG. 3 is a sectional view showing a sputtering apparatus used in the method for producing an optical thin film of the present invention. As shown, this device
It is an in-line type chamber in which a total of four tanks including a first tank A for setting a substrate, a second tank B and a third tank C for film formation, and a fourth tank D for taking out a substrate are arranged. Each tank is partitioned by openable and closable gate valves 1 to 3, and the flow rate and partial pressure of the gas to be introduced can be set independently. 4-inch targets 4 and 5 are attached to the ceilings of the second tank B and the third tank C, and one cathode (not shown) using a magnetron is provided for each of them. Power source 6 or RF power source 7
Either one of them is connected via the changeover switches 12 and 21. An exhaust system including a rotary pump (not shown) and a turbo molecular pump is connected to each tank.

【0016】第2槽Bおよび第3槽Cにおいて、ターゲ
ット4,5の近傍には不活性ガスを導入するための導入
口11,16が配設されている。一方、酸化性ガスを導
入する導入口9,14は槽内底面付近の基板17,17
近傍に配設されている。なお、18は基板17を保持搬
送する基板ホルダ、19及び20はターゲット4,5と
基板17,17とを仕切るための開閉自在なシャッタで
ある。
In the second tank B and the third tank C, inlets 11 and 16 for introducing an inert gas are arranged near the targets 4 and 5. On the other hand, the inlets 9 and 14 for introducing the oxidizing gas are the substrates 17 and 17 near the bottom of the tank.
It is arranged in the vicinity. Reference numeral 18 denotes a substrate holder that holds and conveys the substrate 17, and 19 and 20 denote openable and closable shutters for partitioning the targets 4 and 5 from the substrates 17 and 17.

【0017】次に、以上のように構成されたスパッタリ
ング装置を用いて光学薄膜を製造する方法について説明
する。
Next, a method for producing an optical thin film by using the sputtering apparatus configured as above will be described.

【0018】まず、基板17を基板ホルダ18に保持
し、第1槽Aにセットする。ターボ分子ポンプにより1
×10-3Paまで排気した後、ゲートバルブ1を開き、
基板17を第2槽Bに搬送したのち、ゲートバルブ1を
閉じる。
First, the substrate 17 is held by the substrate holder 18 and set in the first tank A. 1 by turbo molecular pump
After exhausting to × 10 -3 Pa, open the gate valve 1,
After transferring the substrate 17 to the second tank B, the gate valve 1 is closed.

【0019】第2槽Bには、ターゲット4としてTiを
取付けてあり、予め槽内を十分に排気してある。バルブ
8を開いて導入口9から分圧0.1PaのO2ガスを導
入し、一方、導入口11からはバルブ10を開いて分圧
1.9PaのArガスを導入する。切換スイッチ12を
DC側に切り換えて400Wの電力を投入し、所定時間
(本実施例では10秒)シャッタ19を開けば、反応性
DCマグネトロンスパッタリングによりTiO2 膜が形
成される。この後、ゲートバルブ2を開いて基板17を
第3槽Cへ移送する。
In the second tank B, Ti is attached as the target 4, and the inside of the tank is sufficiently evacuated in advance. The valve 8 is opened to introduce O 2 gas with a partial pressure of 0.1 Pa from the inlet 9, while the valve 10 is opened from the inlet 11 to introduce Ar gas with a partial pressure of 1.9 Pa. When the changeover switch 12 is switched to the DC side and 400 W of electric power is applied and the shutter 19 is opened for a predetermined time (10 seconds in this embodiment), a TiO 2 film is formed by reactive DC magnetron sputtering. Then, the gate valve 2 is opened and the substrate 17 is transferred to the third tank C.

【0020】第3槽Cには、ターゲット5としてSiを
取付けてあり、予め槽内を十分に排気してある。バルブ
13を開いて導入口14から分圧0.1PaのO2ガス
を導入し、一方、導入口16からはバルブ15を開いて
分圧3.9PaのArガスを導入する。切換スイッチ2
1をRF側とし700Wの電力を投入して、所定時間
(本実施例では70秒)シャッタ20を開けば、反応性
RFマグネトロンスパッタリングによりSiO2 膜が形
成される。この後、ゲートバルブ3を開いて基板17を
第4槽Dへ移送する。
Si is attached as a target 5 to the third tank C, and the inside of the tank is sufficiently evacuated in advance. The valve 13 is opened to introduce an O 2 gas having a partial pressure of 0.1 Pa from the introduction port 14, while the valve 15 is opened to introduce an Ar gas having a partial pressure of 3.9 Pa from the introduction port 16. Changeover switch 2
When the power of 700 W is applied with 1 as the RF side and the shutter 20 is opened for a predetermined time (70 seconds in this embodiment), a SiO 2 film is formed by reactive RF magnetron sputtering. After that, the gate valve 3 is opened and the substrate 17 is transferred to the fourth tank D.

【0021】ゲートバルブ3を閉鎖した後、第4槽Dを
開放して基板17を取り出す。本実施例のようなインラ
イン式のチャンバーでは、連続して基板17を流すこと
ができるので、第1〜4槽の処理時間のうち最大時間で
ある70秒毎に成膜を終えた基板17を取り出すことが
できる。
After closing the gate valve 3, the fourth tank D is opened and the substrate 17 is taken out. In the in-line type chamber as in the present embodiment, since the substrate 17 can be continuously flowed, the substrate 17 after the film formation is completed every 70 seconds which is the maximum time among the processing times of the first to fourth baths. You can take it out.

【0022】以上により得られた反射防止膜についてま
とめると次の通りである。 Target/膜材質 膜厚 手法 Ar圧 電力 時間 第2層 Si / SiO2 180nm RF 3.9Pa 700W 70sec 第1層 Ti / TiO2 17nm DC 1.9Pa 400W 10sec 基板 BK7(n=1.52)
The antireflection film obtained as above is summarized as follows. Target / Film material Thickness method Ar pressure Power time Second layer Si / SiO 2 180nm RF 3.9Pa 700W 70sec First layer Ti / TiO 2 17nm DC 1.9Pa 400W 10sec Substrate BK7 (n = 1.52)

【0023】本実施例により形成した反射防止膜の分光
反射特性を図2に示す。わずか2層でありながら可視領
域で反射率が4%以下であり最小で約1%となっている
ので、所要の効果が得られていることがわかる。また、
外観上の問題や、可視光の散乱吸収等の問題もなかっ
た。さらに、粘着テープを利用した剥離テストを行った
が、剥離しなかった。擦傷性も極めて良好で実用上問題
なかった。
FIG. 2 shows the spectral reflection characteristics of the antireflection film formed according to this example. The reflectance is 4% or less in the visible region and the minimum is about 1% even though the number of layers is only two, and it can be seen that the required effect is obtained. Also,
There were no problems in appearance and problems such as visible light scattering and absorption. Furthermore, a peeling test using an adhesive tape was conducted, but it did not peel off. The scratching property was also very good and practically no problem.

【0024】[0024]

【比較例】次に、本発明の効果を調べるために、不活性
ガスと酸化性ガスとの導入位置を変更して比較例を作成
した。この結果を以下に示す。なお、いずれも膜厚18
0nmのSiO2 膜を形成するのに必要な成膜時間を調
べたものであって、図1の装置を使用して、700Wの
電力でRFマグネトロンスパッタリングを行った。すべ
てArガス分圧は3.9Pa、O2ガス分圧は0.1P
aである。
Comparative Example Next, in order to investigate the effect of the present invention, a comparative example was prepared by changing the introduction positions of the inert gas and the oxidizing gas. The results are shown below. The film thickness is 18
The film formation time required to form a 0 nm SiO 2 film was investigated, and RF magnetron sputtering was performed at a power of 700 W using the apparatus shown in FIG. All Ar gas partial pressure is 3.9 Pa, O 2 gas partial pressure is 0.1 P
a.

【0025】なお、表中の導入位置の11,9は、図1
の符号に対応する。
The introduction positions 11 and 9 in the table are shown in FIG.
Corresponds to the sign of.

【0026】比較例1は、ターゲットとして酸化物Si
2 を使用したものであるが、従来技術で述べたよう
に、成膜速度が著しく遅いことがわかる。なお、酸化物
ターゲットを用いた場合には、特にO2を導入する必要
はないが、比較のため条件をそろえている。
Comparative Example 1 uses oxide Si as a target.
Although O 2 is used, it can be seen that the film forming rate is extremely slow as described in the prior art. It should be noted that when an oxide target is used, it is not necessary to introduce O 2 in particular, but the conditions are prepared for comparison.

【0027】比較例2〜4は、どれも単体Siすなわち
本発明にいう金属ターゲットを用いた場合である。比較
例2では、ArとO2 の混合ガスをターゲット近傍の導
入口11から導入した。比較例3では、同様のガスを基
板近傍の導入口9から導入した。比較例4は、実施例1
と導入位置を逆にしたものである。実施例1がいずれの
比較例よりも迅速な成膜速度が得られていることがわか
る。また比較例2では、150秒という比較的短時間で
成膜が行われており、少なくとも不活性ガスをターゲッ
ト近傍から導入すれば、ある程度の効果が得られること
がわかった。
Comparative Examples 2 to 4 are cases in which simple substance Si, that is, the metal target according to the present invention is used. In Comparative Example 2, a mixed gas of Ar and O 2 was introduced through the inlet 11 near the target. In Comparative Example 3, the same gas was introduced through the inlet 9 near the substrate. Comparative Example 4 is Example 1
And the introduction position is reversed. It can be seen that the film forming rate in Example 1 is faster than that in any of the comparative examples. Further, in Comparative Example 2, film formation was performed in a relatively short time of 150 seconds, and it was found that some effects can be obtained by introducing at least an inert gas from the vicinity of the target.

【0028】次に、Si,Ti以外の金属ターゲットを
用いて試験を行った。以下に結果を示す。なお、いずれ
も膜厚17nmに達するまでの成膜時間を調べたもので
あって、図1の装置を使用して、400Wの電力でDC
マグネトロンスパッタリングを行ったものである。Ar
ガスは導入口11から、O2 ガスは導入口9から下記の
分圧で導入した。いずれも成膜時間は20秒以内であ
り、極めて迅速に成膜できることがわかる。
Next, tests were conducted using metal targets other than Si and Ti. The results are shown below. In addition, in all cases, the film formation time until the film thickness reaches 17 nm was examined, and DC was obtained by using the apparatus of FIG.
It was magnetron sputtered. Ar
Gas was introduced from the inlet 11 and O 2 gas was introduced from the inlet 9 at the following partial pressure. In each case, the film formation time is within 20 seconds, which shows that the film formation can be performed extremely quickly.

【0029】 [0029]

【0030】[0030]

【実施例2】本実施例では、図3の装置を用いてTa2
5を成膜した。この装置は基本的には図1の第2槽と
同様であるが、ガスの導入位置が異なる。即ち、ターゲ
ット4をぐるりと取り囲むように8つの(図には2つの
み表示)導入口11’があり、また、チャンバーのほぼ
中央部に別の導入口9’がある。
[Embodiment 2] In this embodiment, Ta 2 is used by using the apparatus shown in FIG.
A film of O 5 was formed. This device is basically the same as the second tank in FIG. 1, but the gas introduction position is different. That is, there are eight inlets 11 '(only two are shown in the drawing) so as to surround the target 4 and another inlet 9'is provided at the substantially central portion of the chamber.

【0031】ターゲット4としてTaを取り付け、槽内
を十分に排気した後、導入口9’から分圧0.5Paの
2ガスを、続いて、導入口11’から分圧3.0Pa
のArガスを導入した。投入電力を500Wとし、反応
性DCマグネトロンスパッタリング法により基板上にT
25膜を形成した。このとき、成膜速度は150nm
/分と十分に速かった。
After Ta was attached as the target 4 and the inside of the tank was sufficiently evacuated, O 2 gas having a partial pressure of 0.5 Pa was introduced from the inlet 9 ', and then a partial pressure of 3.0 Pa was introduced from the inlet 11'.
Ar gas was introduced. The applied power is set to 500 W, and T is deposited on the substrate by the reactive DC magnetron sputtering method.
An a 2 O 5 film was formed. At this time, the film formation rate is 150 nm
It was fast enough / minute.

【0032】本実施例に示すように酸素の導入口は必ず
しも基板近傍になくとも、十分な成膜速度を得ることが
できる。また、本実施例では、Arの導入口をターゲッ
トを包み込むように配置したため、ターゲット面内での
ガス圧分布が均一になり、結果として、基板上での膜厚
分布が均一になりやすいという利点がある。本実施例
で、不活性ガスとしてArガスの代わりにKr,Xeを
使用するとさらに成膜速度が向上した。また、O2ガス
の代わりにCO2やCOを用いてもO2を用いるよりもや
や成膜速度が向上した。
As shown in this embodiment, a sufficient film formation rate can be obtained even if the oxygen inlet is not necessarily located near the substrate. Further, in this embodiment, since the Ar inlet is arranged so as to surround the target, the gas pressure distribution in the target surface becomes uniform, and as a result, the film thickness distribution on the substrate tends to be uniform. There is. In this example, when Kr or Xe was used as the inert gas instead of Ar gas, the film formation rate was further improved. Further, even if CO 2 or CO was used instead of O 2 gas, the film formation rate was slightly improved as compared with the case of using O 2 .

【0033】なお、上記各実施例では、2層の反射防止
層を形成する例を示したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、例えば単層や3〜6層程度の反射防止膜
を形成したり、ハーフミラー,干渉フィルター等を生産
するのに適用できることはいうまでもない。また、スパ
ッタリング装置もインライン式、バッチ式いずれでもよ
い。
In each of the above embodiments, an example in which two layers of antireflection layers are formed has been shown, but the present invention is not limited to this, and for example, a single layer or about 3 to 6 layers of antireflection layer is formed. It goes without saying that it can be applied to form a film, to produce a half mirror, an interference filter, and the like. Further, the sputtering device may be either an in-line type or a batch type.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように本発明の光学薄膜の
製造方法によれば、ターゲットの近傍から不活性ガスを
導入しつつスパッタリングを行うので、成膜速度を飛躍
的に向上させることができる。そのため、生産性が向上
し、製造コストを引き下げることができる。
As described above, according to the method for producing an optical thin film of the present invention, sputtering is performed while introducing an inert gas from the vicinity of the target, so that the film formation rate can be dramatically improved. . Therefore, the productivity is improved and the manufacturing cost can be reduced.

【0035】また、請求項2に記載したように酸化性ガ
スを基板近傍から導入すれば、基板上に酸化性ガスを効
率よく供給することができるので、成膜速度が速い場合
でもターゲットから叩き出された分子を基板上で完全に
酸化することができ、可視光の吸収を生じることがな
い。
If the oxidizing gas is introduced from the vicinity of the substrate as described in claim 2, the oxidizing gas can be efficiently supplied onto the substrate, so that the target is hit even when the film forming speed is high. The emitted molecules can be completely oxidized on the substrate without causing absorption of visible light.

【0036】さらに、請求項3に記載したように、ター
ゲットとしてSi,Ta,Ti,Al,Zr,Hf,
Y,W,又はこれらの混合物を用いれば、実用性や経済
性,耐久性に優れた光学薄膜を得ることができる。
Further, as described in claim 3, as targets, Si, Ta, Ti, Al, Zr, Hf,
By using Y, W, or a mixture thereof, an optical thin film excellent in practicality, economy and durability can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による光学薄膜の製造方法に使用される
スパッタリング装置を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a sputtering apparatus used in a method for producing an optical thin film according to the present invention.

【図2】本発明の実施例1により得られた光学薄膜の特
性を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing characteristics of the optical thin film obtained in Example 1 of the present invention.

【図3】本発明による光学薄膜の製造方法に使用される
スパッタリング装置の別例を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of the sputtering apparatus used in the method for producing an optical thin film according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,3 ゲートバルブ 4,5 ターゲット 6,7 電源 8,10,13,15 バルブ 9,11,14,16 導入口 12,21 切換スイッチ 17 基板 18 基板ホルダ 19,20 シャッタ 1,2,3 Gate valve 4,5 Target 6,7 Power supply 8,10,13,15 Valve 9,11,14,16 Inlet port 12,21 Changeover switch 17 Substrate 18 Substrate holder 19,20 Shutter

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スパッタリング法により光学薄膜を製造
するに際し、金属ターゲットの近傍に不活性ガスを導入
するとともに、この不活性ガスとは別の場所から酸化性
ガスを導入することを特徴とする光学薄膜の製造方法。
1. An optics characterized by introducing an inert gas in the vicinity of a metal target when producing an optical thin film by a sputtering method, and introducing an oxidizing gas from a place different from the inert gas. Thin film manufacturing method.
【請求項2】 前記酸化性ガスを基板近傍から導入する
ことを特徴とする請求項1記載の光学薄膜の製造方法。
2. The method for producing an optical thin film according to claim 1, wherein the oxidizing gas is introduced from near the substrate.
【請求項3】 前記金属ターゲットがSi,Ta,T
i,Al,Zr,Hf,Y,W,又はこれらの混合物で
あることを特徴とする請求項1又は2記載の光学薄膜の
製造方法。
3. The metal target is Si, Ta, T
3. The method for producing an optical thin film according to claim 1, which is i, Al, Zr, Hf, Y, W, or a mixture thereof.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997031290A1 (en) * 1996-02-26 1997-08-28 Kuramoto Seisakusho Co., Ltd. Low reflectance film-carrying substrate
US7056587B2 (en) 1996-02-26 2006-06-06 Kuramoto Seisakusho Co., Ltd. Low-reflective thin-film substrate

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