JPH0996709A - レーザ反射鏡の製造方法 - Google Patents
レーザ反射鏡の製造方法Info
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- JPH0996709A JPH0996709A JP25374295A JP25374295A JPH0996709A JP H0996709 A JPH0996709 A JP H0996709A JP 25374295 A JP25374295 A JP 25374295A JP 25374295 A JP25374295 A JP 25374295A JP H0996709 A JPH0996709 A JP H0996709A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温多湿環境下において、優れた耐酸化性を
示す、レーザ反射鏡の製造方法を提供する。 【解決手段】 スパッタ法により、反射鏡基板上に反射
膜としてモリブデン膜をコーティングしてレーザ反射鏡
を製造する際に、ガス圧０．５ｍＴｏｒｒ以下の条件下
でスパッタリングを行なう。また、反射鏡基板上に金を
コーティングした後に、ガス圧０．５ｍＴｏｒｒ以下で
スパッタ法により、モリブデン膜のコーティングを行な
う。
示す、レーザ反射鏡の製造方法を提供する。 【解決手段】 スパッタ法により、反射鏡基板上に反射
膜としてモリブデン膜をコーティングしてレーザ反射鏡
を製造する際に、ガス圧０．５ｍＴｏｒｒ以下の条件下
でスパッタリングを行なう。また、反射鏡基板上に金を
コーティングした後に、ガス圧０．５ｍＴｏｒｒ以下で
スパッタ法により、モリブデン膜のコーティングを行な
う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ反射鏡の製
造方法に関し、特に、ＣＯ2 レーザ、ＣＯレーザなどの
赤外レーザ装置に利用されるレーザ反射鏡の製造におい
て、高温多湿環境下で優れた耐酸化性を示す反射鏡を製
造するための方法に関するものである。
造方法に関し、特に、ＣＯ2 レーザ、ＣＯレーザなどの
赤外レーザ装置に利用されるレーザ反射鏡の製造におい
て、高温多湿環境下で優れた耐酸化性を示す反射鏡を製
造するための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザ用反射鏡の製造方法として、反射
鏡基板上にモリブデン薄膜を形成する方法がある。特公
平７−１５５２３号公報は、精密加工された反射鏡基板
上にＣＯ2 レーザ用反射鏡の反射膜としてモリブデン膜
を形成し、反射鏡を得ることを開示する。同公報におい
て、モリブデン膜は、イオンプレーティング法により作
製されている。
鏡基板上にモリブデン薄膜を形成する方法がある。特公
平７−１５５２３号公報は、精密加工された反射鏡基板
上にＣＯ2 レーザ用反射鏡の反射膜としてモリブデン膜
を形成し、反射鏡を得ることを開示する。同公報におい
て、モリブデン膜は、イオンプレーティング法により作
製されている。
【０００３】レーザ用の反射膜は、レーザで用いられる
波長の光に対して吸収率を極力抑え、反射率を高くする
ことが重要である。
波長の光に対して吸収率を極力抑え、反射率を高くする
ことが重要である。
【０００４】一方、モリブデン膜は、高温多湿環境下に
置いた場合、その膜表面において酸化変色が起こりやす
い。モリブデン膜が酸化変色を起こすと、酸化部分はそ
の反射率が低下するため、レーザ反射鏡の反射膜として
十分な役割を果たすことができなくなる。すなわち、酸
化が激しい場合には、投入ビームのかなりの部分が反射
膜で吸収されてしまい、たとえばレーザ加工を行なう上
で効率が悪くなるという問題があった。また、反射膜の
外周部において特に酸化が激しいという傾向がみられ
た。
置いた場合、その膜表面において酸化変色が起こりやす
い。モリブデン膜が酸化変色を起こすと、酸化部分はそ
の反射率が低下するため、レーザ反射鏡の反射膜として
十分な役割を果たすことができなくなる。すなわち、酸
化が激しい場合には、投入ビームのかなりの部分が反射
膜で吸収されてしまい、たとえばレーザ加工を行なう上
で効率が悪くなるという問題があった。また、反射膜の
外周部において特に酸化が激しいという傾向がみられ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれま
で、レーザ反射鏡を高温多湿環境下に置いた場合に、そ
の反射膜における酸化を大幅に抑えることができる手段
が確立されていなかった。
で、レーザ反射鏡を高温多湿環境下に置いた場合に、そ
の反射膜における酸化を大幅に抑えることができる手段
が確立されていなかった。
【０００６】本発明の目的は、反射膜としてモリブデン
膜を用いたレーザ反射鏡において、高温多湿環境下に設
置されたとしても優れた耐酸化性を維持する反射鏡を製
造することにある。
膜を用いたレーザ反射鏡において、高温多湿環境下に設
置されたとしても優れた耐酸化性を維持する反射鏡を製
造することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に従うレーザ反射
鏡の製造方法は、反射鏡基板上にモリブデン膜を形成し
て反射膜とするレーザ反射鏡の製造方法であり、モリブ
デン膜をスパッタ法で形成する工程を備え、スパッタ法
におけるガス圧が０．５ｍＴｏｒｒ以下であることを特
徴とする。
鏡の製造方法は、反射鏡基板上にモリブデン膜を形成し
て反射膜とするレーザ反射鏡の製造方法であり、モリブ
デン膜をスパッタ法で形成する工程を備え、スパッタ法
におけるガス圧が０．５ｍＴｏｒｒ以下であることを特
徴とする。
【０００８】また、本発明に従うレーザ反射鏡の製造方
法において、反射鏡基板とモリブデン膜との間に、中間
層として金層を設けることがより好ましい。
法において、反射鏡基板とモリブデン膜との間に、中間
層として金層を設けることがより好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明では、モリブデン薄膜形成
のためにスパッタ法を用いる。スパッタ法は、蒸着法、
イオンプレーティング法などの他の薄膜製造方法と異な
り、コーティング粒子の大部分を、１０ｅＶ程度の運動
エネルギーを持つ粒子として基板へ衝突、付着させるこ
とができる。このため、スパッタ法は、蒸着法、イオン
プレーティング法などの方法と比較して、相対的に緻密
な膜組織を形成することができ、これにより吸収の少な
い反射膜を得ることができる。
のためにスパッタ法を用いる。スパッタ法は、蒸着法、
イオンプレーティング法などの他の薄膜製造方法と異な
り、コーティング粒子の大部分を、１０ｅＶ程度の運動
エネルギーを持つ粒子として基板へ衝突、付着させるこ
とができる。このため、スパッタ法は、蒸着法、イオン
プレーティング法などの方法と比較して、相対的に緻密
な膜組織を形成することができ、これにより吸収の少な
い反射膜を得ることができる。
【００１０】本発明におけるスパッタ法として、好まし
くはマグネトロンスパッタ法を用いることができる。マ
グネトロンスパッタ法は、モリブデン膜を反射鏡基板に
コーティングする際に、高速に、かつ一度に多数の基板
を処理することができる。しかし、本発明におけるスパ
ッタ法には、マグネトロンスパッタ法以外に、イオンビ
ームスパッタ法などの他のスパッタ法も適用され得る。
くはマグネトロンスパッタ法を用いることができる。マ
グネトロンスパッタ法は、モリブデン膜を反射鏡基板に
コーティングする際に、高速に、かつ一度に多数の基板
を処理することができる。しかし、本発明におけるスパ
ッタ法には、マグネトロンスパッタ法以外に、イオンビ
ームスパッタ法などの他のスパッタ法も適用され得る。
【００１１】本発明では、反射鏡基板上に、スパッタ法
によりモリブデン薄膜を形成する。反射鏡基板材料とし
ては、銅、銅合金、ケイ素、炭化ケイ素、アルミニウム
およびアルミニウム合金等が用いられる。モリブデン膜
のコーティング自体は、あらゆるタイプの反射鏡基板に
対して適用可能である。モリブデン膜をコーティングす
る基板面は、たとえば超精密切削加工または研磨加工に
より鏡面仕上げされていることが好ましい。
によりモリブデン薄膜を形成する。反射鏡基板材料とし
ては、銅、銅合金、ケイ素、炭化ケイ素、アルミニウム
およびアルミニウム合金等が用いられる。モリブデン膜
のコーティング自体は、あらゆるタイプの反射鏡基板に
対して適用可能である。モリブデン膜をコーティングす
る基板面は、たとえば超精密切削加工または研磨加工に
より鏡面仕上げされていることが好ましい。
【００１２】本発明では、スパッタ時のガス圧を低くす
ることによって、より緻密な膜組織を形成することがで
きる。
ることによって、より緻密な膜組織を形成することがで
きる。
【００１３】ガス圧を低くすると、モリブデン原料から
基板へ飛来する、スパッタされたモリブデン粒子のガス
分子による散乱確率が低減し、スパッタ直後のモリブデ
ン粒子が有する運動エネルギーを基板衝突まで保持でき
る確率が高くなる。その結果、緻密なモリブデン膜組織
を成膜させることができるようになる。このことによ
り、膜表面が平滑面に近くなり、水分吸着量が少なく耐
酸化性に優れた反射膜の形成が達成される。このような
観点において、本発明では、スパッタ法において０．５
ｍＴｏｒｒ以下、好ましくは０．２４〜０．５ｍＴｏｒ
ｒのガス圧を用いている。
基板へ飛来する、スパッタされたモリブデン粒子のガス
分子による散乱確率が低減し、スパッタ直後のモリブデ
ン粒子が有する運動エネルギーを基板衝突まで保持でき
る確率が高くなる。その結果、緻密なモリブデン膜組織
を成膜させることができるようになる。このことによ
り、膜表面が平滑面に近くなり、水分吸着量が少なく耐
酸化性に優れた反射膜の形成が達成される。このような
観点において、本発明では、スパッタ法において０．５
ｍＴｏｒｒ以下、好ましくは０．２４〜０．５ｍＴｏｒ
ｒのガス圧を用いている。
【００１４】本発明において、コーティングされるモリ
ブデンの膜厚は、０．５μｍ以上が好ましい。膜厚が
０．５μｍより薄い場合には、高温多湿環境下において
モリブデン膜の酸化面積率は１０％以上に増大するが、
膜厚が０．５μｍ以上であれば、本発明に従って耐酸化
性を示す膜が得られる。本発明が適用されるレーザ反射
鏡のタイプには、たとえば集光光学系に用いられる平面
鏡または放物面鏡などの非球面鏡がある。
ブデンの膜厚は、０．５μｍ以上が好ましい。膜厚が
０．５μｍより薄い場合には、高温多湿環境下において
モリブデン膜の酸化面積率は１０％以上に増大するが、
膜厚が０．５μｍ以上であれば、本発明に従って耐酸化
性を示す膜が得られる。本発明が適用されるレーザ反射
鏡のタイプには、たとえば集光光学系に用いられる平面
鏡または放物面鏡などの非球面鏡がある。
【００１５】また、本発明のレーザ反射鏡の製造方法で
は、反射鏡基板上に金をコーティングした後にスパッタ
法を用いてモリブデン膜をコーティングすることがより
好ましい。
は、反射鏡基板上に金をコーティングした後にスパッタ
法を用いてモリブデン膜をコーティングすることがより
好ましい。
【００１６】モリブデン膜の酸化は、膜の欠陥部を起点
として反射鏡基板へ向かって進行する。膜欠陥は、基板
の微小なピンホール、突起などがモリブデンコートとと
もに異常な凹凸を持って成長したものである。金層をモ
リブデン膜と基板の間に中間層として設けることによ
り、この膜欠陥の異常成長を緩和することができるた
め、膜欠陥の割合は減少する。その結果、特に欠陥が集
中する外周部の耐酸化性向上に寄与する。さらに、金は
酸化しないことから、金を用いることによって、酸化の
基板側への進行を抑制することができる。本発明におい
て、金を反射鏡基板にスパッタする際のガス圧は、好ま
しくは０．２４〜２０ｍＴｏｒｒである。金中間層の膜
厚は、好ましくは０．０１〜２μｍである。
として反射鏡基板へ向かって進行する。膜欠陥は、基板
の微小なピンホール、突起などがモリブデンコートとと
もに異常な凹凸を持って成長したものである。金層をモ
リブデン膜と基板の間に中間層として設けることによ
り、この膜欠陥の異常成長を緩和することができるた
め、膜欠陥の割合は減少する。その結果、特に欠陥が集
中する外周部の耐酸化性向上に寄与する。さらに、金は
酸化しないことから、金を用いることによって、酸化の
基板側への進行を抑制することができる。本発明におい
て、金を反射鏡基板にスパッタする際のガス圧は、好ま
しくは０．２４〜２０ｍＴｏｒｒである。金中間層の膜
厚は、好ましくは０．０１〜２μｍである。
【００１７】
例１ ダイヤモンド切削法によって、無酸素銅板に鏡面加工を
施し、直径１〜４インチの円形で平板の反射鏡基板を準
備した。この反射鏡基板に、マグネトロンスパッタ法に
よってモリブデンを１．０μｍの厚さでコーティングし
た。この際、スパッタガスにはアルゴンを使用した。ス
パッタ時の反射鏡基板温度は、間接水冷を実施すること
によって３０〜５０℃に保たれた。また、投入電力は２
０００Ｗであった。スパッタ法の放電形式に関しては、
ＲＦ方式よりも成膜速度が速いという理由からＤＣ方式
を採用した。
施し、直径１〜４インチの円形で平板の反射鏡基板を準
備した。この反射鏡基板に、マグネトロンスパッタ法に
よってモリブデンを１．０μｍの厚さでコーティングし
た。この際、スパッタガスにはアルゴンを使用した。ス
パッタ時の反射鏡基板温度は、間接水冷を実施すること
によって３０〜５０℃に保たれた。また、投入電力は２
０００Ｗであった。スパッタ法の放電形式に関しては、
ＲＦ方式よりも成膜速度が速いという理由からＤＣ方式
を採用した。
【００１８】これらの条件下で、アルゴンガス圧を変化
させてモリブデン膜のコーティングを行ない、レーザ反
射鏡を得た。モリブデン膜をコーティングしたレーザ反
射鏡のサンプルを、温度８０℃、湿度９０％の恒温恒湿
槽内で４８時間保持することによって、酸化加速試験を
行なった。コンピュータ画像解析により、このサンプル
における酸化面積率、すなわち酸化による変色部の鏡面
全体の面積に対する割合を算出した。
させてモリブデン膜のコーティングを行ない、レーザ反
射鏡を得た。モリブデン膜をコーティングしたレーザ反
射鏡のサンプルを、温度８０℃、湿度９０％の恒温恒湿
槽内で４８時間保持することによって、酸化加速試験を
行なった。コンピュータ画像解析により、このサンプル
における酸化面積率、すなわち酸化による変色部の鏡面
全体の面積に対する割合を算出した。
【００１９】図１は、例１に従って作製したモリブデン
膜の、酸化面積率におけるアルゴン圧条件依存性を示
す。図１から明らかであるように、アルゴン圧０．５ｍ
Ｔｏｒｒより高い領域では酸化面積率９０％以上である
のに対し、アルゴン圧０．５ｍＴｏｒｒ以下では酸化面
積率は１０％以下の低い値を示している。すなわち、ア
ルゴン圧が０．５ｍＴｏｒｒ以下の場合には、モリブデ
ン膜の酸化面積率を大幅に抑制することができた。
膜の、酸化面積率におけるアルゴン圧条件依存性を示
す。図１から明らかであるように、アルゴン圧０．５ｍ
Ｔｏｒｒより高い領域では酸化面積率９０％以上である
のに対し、アルゴン圧０．５ｍＴｏｒｒ以下では酸化面
積率は１０％以下の低い値を示している。すなわち、ア
ルゴン圧が０．５ｍＴｏｒｒ以下の場合には、モリブデ
ン膜の酸化面積率を大幅に抑制することができた。
【００２０】例２ ダイヤモンド切削法によって、無酸素銅板に鏡面加工を
施し、直径１〜４インチの円形で平板の反射鏡基板を準
備した。この反射鏡基板に、マグネトロンスパッタ法に
よって金を０．０２μｍの厚さでコーティングした。こ
の際、スパッタガスにはアルゴンを使用し、アルゴン圧
３．０ｍＴｏｒｒ、投入電力１００Ｗでスパッタを行な
った。金層をコーティングしたサンプルに、マグネトロ
ンスパッタ法によって、投入電力２０００Ｗでモリブデ
ン膜を１．０μｍの厚さでコーティングした。金中間層
およびモリブデン膜のコーティングをする際に、反射鏡
基板温度は間接水冷を実施することによって３０〜５０
℃に保たれた。また、いずれのスパッタ時にも、放電形
式にはＤＣ方式を用いた。
施し、直径１〜４インチの円形で平板の反射鏡基板を準
備した。この反射鏡基板に、マグネトロンスパッタ法に
よって金を０．０２μｍの厚さでコーティングした。こ
の際、スパッタガスにはアルゴンを使用し、アルゴン圧
３．０ｍＴｏｒｒ、投入電力１００Ｗでスパッタを行な
った。金層をコーティングしたサンプルに、マグネトロ
ンスパッタ法によって、投入電力２０００Ｗでモリブデ
ン膜を１．０μｍの厚さでコーティングした。金中間層
およびモリブデン膜のコーティングをする際に、反射鏡
基板温度は間接水冷を実施することによって３０〜５０
℃に保たれた。また、いずれのスパッタ時にも、放電形
式にはＤＣ方式を用いた。
【００２１】これらの条件下で、モリブデン膜コーティ
ング時のアルゴンガス圧を変化させて反射膜サンプルを
作製した。このサンプルを、温度８０℃、湿度９０％の
恒温恒湿槽内で４８時間保持することによって、酸化加
速試験を行なった。コンピュータ画像解析により、この
サンプルにおける酸化面積率を算出した。
ング時のアルゴンガス圧を変化させて反射膜サンプルを
作製した。このサンプルを、温度８０℃、湿度９０％の
恒温恒湿槽内で４８時間保持することによって、酸化加
速試験を行なった。コンピュータ画像解析により、この
サンプルにおける酸化面積率を算出した。
【００２２】図２は、モリブデン膜の酸化面積率の、金
中間層の有無におけるアルゴン圧特性を示す。この図に
より、アルゴン圧０．３ｍＴｏｒｒおよび０．５ｍＴｏ
ｒｒにおける、例１および例２に従って作製したモリブ
デン膜の酸化面積率の比較を行なっている。図２から明
らかであるように、金中間層を設けたサンプルは、金中
間層を設けなかった場合の半分程度の酸化面積率を示し
ている。すなわち、ガス圧０．５ｍＴｏｒｒ以下でか
つ、金中間層を設けることによって４％以下というさら
に低い酸化面積率を達成することができた。
中間層の有無におけるアルゴン圧特性を示す。この図に
より、アルゴン圧０．３ｍＴｏｒｒおよび０．５ｍＴｏ
ｒｒにおける、例１および例２に従って作製したモリブ
デン膜の酸化面積率の比較を行なっている。図２から明
らかであるように、金中間層を設けたサンプルは、金中
間層を設けなかった場合の半分程度の酸化面積率を示し
ている。すなわち、ガス圧０．５ｍＴｏｒｒ以下でか
つ、金中間層を設けることによって４％以下というさら
に低い酸化面積率を達成することができた。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モリブデン膜を用いるレーザ反射鏡において、高温多湿
環境下に設置されたとしても優れた耐酸化性を維持する
反射鏡を製造することができる。
モリブデン膜を用いるレーザ反射鏡において、高温多湿
環境下に設置されたとしても優れた耐酸化性を維持する
反射鏡を製造することができる。
【図１】スパッタ法におけるアルゴン圧の条件を変えて
作製したレーザ反射鏡について、モリブデン膜の耐酸化
性を示す図である。
作製したレーザ反射鏡について、モリブデン膜の耐酸化
性を示す図である。
【図２】本発明に従って作製したレーザ反射鏡につい
て、金中間層の有無によるモリブデン膜の耐酸化性の変
化を示す図である。
て、金中間層の有無によるモリブデン膜の耐酸化性の変
化を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 反射鏡基板上にモリブデン膜を形成して
反射膜とするレーザ反射鏡の製造方法であって、 前記モリブデン膜をスパッタ法で形成する工程を備え、 前記スパッタ法におけるガス圧が０．５ｍＴｏｒｒ以下
であることを特徴とする、レーザ反射鏡の製造方法。 - 【請求項２】 前記反射鏡基板と前記モリブデン膜との
間に、中間層として金層を設けることを特徴とする、請
求項１記載のレーザ反射鏡の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25374295A JPH0996709A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | レーザ反射鏡の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25374295A JPH0996709A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | レーザ反射鏡の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0996709A true JPH0996709A (ja) | 1997-04-08 |
Family
ID=17255513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25374295A Withdrawn JPH0996709A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | レーザ反射鏡の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0996709A (ja) |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP25374295A patent/JPH0996709A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021203 |