JPH10102242A - Vacuum deposition device - Google Patents

Vacuum deposition device

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JPH10102242A
JPH10102242A JP27741896A JP27741896A JPH10102242A JP H10102242 A JPH10102242 A JP H10102242A JP 27741896 A JP27741896 A JP 27741896A JP 27741896 A JP27741896 A JP 27741896A JP H10102242 A JPH10102242 A JP H10102242A
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JP
Japan
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substrate
vacuum
gear
film
vacuum chamber
Prior art date
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Application number
JP27741896A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Fujii
秀雄 藤井
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Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simultaneously produce plural substrates having the same optical characteristics. SOLUTION: The inside of a vacuum chamber 10 is held to a prescribed vacuum state by a vacuum pump connected to a discharge port. In the case magnesium fluoride charged in a crucible 12 is irradiated with electron beams from an electron gun 13 simultaneously with the rotary movement of a shutter 15, vapor deposition onto substrates at the substrate placing parts of six substrate holders 30 arranged at the ceiling part of the vacuum chamber 10 and monitor glass 24 is started. The coating forming rate per substrate is detected by a coating thickness sensor provided at each substrate holder 30, and a control unit L1 regulates the distance from magnesium fluoride to the substrate per substrate based on the detected value and holds the coating forming rate of each substrate to certain one.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば真空蒸着法
により誘電体層等の多層膜を光学部材等の基板にに形成
する真空蒸着装置に関する。
The present invention relates to a vacuum deposition apparatus for forming a multilayer film such as a dielectric layer on a substrate such as an optical member by, for example, a vacuum deposition method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、反射防止膜、反射増加膜、光学フ
ィルター膜等の光学薄膜を基板に形成する装置として、
真空雰囲気中の装置内の上部に配設された1つのホルダ
に複数の基板をセットし、装置底部から誘電体材料であ
る蒸発源を蒸発させて各基板に薄膜を形成する真空蒸着
装置が知られている。各基板に形成される光学薄膜は複
数の誘電体層から成る多層膜であり、各基板に同一の光
学特性を与えることが要求される。すなわち、各基板に
形成される薄膜を構成する各層の膜厚が各基板でばらつ
かないよう均一に形成しなければならない。このように
均一な膜厚を形成する装置として、多数の基板をセット
したドーム状の基板ホルダを蒸発源上で回転させて基板
ホルダの円周方向の膜厚を均一に形成する装置や、回転
する基板ホルダと蒸発源の間に膜厚補正板を固定して基
板ホルダの半径方向の膜厚を均一にする装置等が知られ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an apparatus for forming an optical thin film such as an antireflection film, a reflection increasing film, an optical filter film, etc. on a substrate,
2. Description of the Related Art A vacuum evaporation apparatus is known in which a plurality of substrates are set in a single holder disposed at the top of a device in a vacuum atmosphere, and a thin film is formed on each substrate by evaporating an evaporation source, which is a dielectric material, from the bottom of the device. Have been. The optical thin film formed on each substrate is a multilayer film composed of a plurality of dielectric layers, and is required to give each substrate the same optical characteristics. That is, the thickness of each layer constituting the thin film formed on each substrate must be formed uniformly so as not to vary on each substrate. As an apparatus for forming such a uniform film thickness, an apparatus for rotating a dome-shaped substrate holder on which a large number of substrates are set on an evaporation source to form a uniform film thickness in the circumferential direction of the substrate holder, An apparatus or the like is known which fixes a film thickness correction plate between a substrate holder and an evaporation source to make the film thickness in the radial direction of the substrate holder uniform.

【0003】ところが、これらの装置では、装置内の真
空雰囲気、蒸発源の蒸発具合、基板ホルダのセッティン
グ具合等の要因によって基板に薄膜を形成する条件が左
右されるため、薄膜を形成する際、基板ホルダにセット
されている各基板全てを同一の状態に保持することが困
難であり、そのため全ての基板に均一な膜厚の薄膜を形
成することが困難であった。
However, in these apparatuses, conditions for forming a thin film on a substrate are influenced by factors such as the vacuum atmosphere in the apparatus, the degree of evaporation of an evaporation source, the degree of setting of a substrate holder, and the like. It is difficult to keep all the substrates set in the substrate holder in the same state, and thus it has been difficult to form a thin film having a uniform thickness on all the substrates.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
を解決するものであり、多数の基板に形成される薄膜の
膜厚を正確に制御して同一の光学特性を得ることができ
る真空蒸着装置を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a vacuum capable of obtaining the same optical characteristics by accurately controlling the thickness of thin films formed on a large number of substrates. It is intended to provide a vapor deposition device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係る真空蒸着装
置は、真空チェンバーに設けられ、基板を保持可能な複
数の基板ホルダと、真空チェンバー内に設けられた蒸発
手段とを有し、蒸発手段により基板に薄膜を形成する真
空蒸着装置において、複数の基板ホルダのそれぞれに、
薄膜の膜形成速度を計測する膜形成速度計測手段と、膜
形成速度計測手段の計測結果に基づいて薄膜の形成速度
を制御する膜形成速度制御手段とが設けられていること
を特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A vacuum deposition apparatus according to the present invention includes a plurality of substrate holders provided in a vacuum chamber and capable of holding a substrate, and evaporating means provided in the vacuum chamber. In a vacuum deposition apparatus for forming a thin film on a substrate by means, each of a plurality of substrate holders,
A film forming speed measuring means for measuring a film forming speed of a thin film, and a film forming speed controlling means for controlling a film forming speed based on a measurement result of the film forming speed measuring means are provided.

【0006】例えば膜形成速度制御手段は、基板ホルダ
と蒸着手段の距離を制御することにより膜形成速度を制
御する。
[0006] For example, the film forming speed control means controls the film forming speed by controlling the distance between the substrate holder and the vapor deposition means.

【0007】好ましくは膜形成速度制御手段は、一方の
端部には基板が保持される基板載置部が固定され基板載
置部が固定された端部の反対側の端部には第1のギアが
配設されたシャフトと、第1のギアと噛合する第2のギ
アと、第2のギアを駆動するモータとを備えており、モ
ータを回転させることにより第1および第2のギアを介
してシャフトをその長手方向に移動させ、基板と蒸発手
段との距離を制御する。
[0007] Preferably, the film forming speed control means has a first end on which a substrate mounting portion for holding the substrate is fixed, and a first end on the opposite side to the end on which the substrate mounting portion is fixed. , A second gear meshing with the first gear, and a motor for driving the second gear. The first and second gears are rotated by rotating the motor. To move the shaft in the longitudinal direction thereof to control the distance between the substrate and the evaporating means.

【0008】例えば第1のギアはシャフトの長手方向に
沿って配設される直動ギアであり、第2のギアは回転ギ
アであり、モータはステッピングモータである。
For example, the first gear is a linear gear disposed along the longitudinal direction of the shaft, the second gear is a rotating gear, and the motor is a stepping motor.

【0009】好ましくは第2のギアとモータが真空チェ
ンバーの外側に位置し、基板載置部が真空チェンバーの
内部に位置し、シャフトが真空チェンバの一側面を挿通
するよう膜形成速度制御手段が配設されている。
Preferably, the second gear and the motor are located outside the vacuum chamber, the substrate mounting portion is located inside the vacuum chamber, and the film forming speed control means is provided so that the shaft passes through one side of the vacuum chamber. It is arranged.

【0010】好ましくは真空蒸着装置はさらに透過率計
測手段を備え、透過率計測手段が所定の透過率を検出す
るまで、蒸発手段を作動させる。
Preferably, the vacuum evaporation apparatus further includes a transmittance measuring means, and operates the evaporating means until the transmittance measuring means detects a predetermined transmittance.

【0011】例えば膜形成速度計測手段は水晶振動子を
備えている。
For example, the film forming speed measuring means has a quartz oscillator.

【0012】好ましくは基板ホルダにはそれぞれ基板が
1つ保持されている。
Preferably, one substrate is held in each of the substrate holders.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る真空蒸
着装置の断面図である。真空チェンバー10の内部は、
排気孔11に接続された図示しない真空ポンプにより所
定の真空状態に保持される。真空チェンバー10内部の
底面の略中央にはルツボ12が回転柱12aにより底面
に回転自在に配設されている。ルツボ12には第1の蒸
発材料であるMgF2 (フッ化マグネシウム)と第2の
蒸発材料であるZrO2 (二酸化ジルコニウム)が充填
されている。ルツボ12の上方には、ルツボ12に充填
された蒸発材料の一つが蒸発する時に他の蒸発材料に混
入するのを防止するカバー14が配設されている。ルツ
ボ12の近傍には電子銃13が固定具13aにより真空
チェンバー10の底面に固定されている。シャッタ15
は支持柱15bに支持されており、支持柱15bは回転
柱15aにより真空チェンバー10の底面に回転自在に
配設されている。従ってシャッタ15は支持柱15bを
軸として回動自在であり、基板に対する真空蒸着時は蒸
発材料が蒸発するのを遮らない位置に定められ、真空蒸
発の終了時には回転してルツボ12の上方を覆う位置に
位置づけられ蒸発材料が上方に飛ぶのを遮断する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of the vacuum evaporation apparatus according to the present embodiment. The inside of the vacuum chamber 10
A predetermined vacuum state is maintained by a vacuum pump (not shown) connected to the exhaust hole 11. At approximately the center of the bottom surface inside the vacuum chamber 10, a crucible 12 is rotatably disposed on the bottom surface by a rotating column 12a. The crucible 12 is filled with MgF 2 (magnesium fluoride) as a first evaporation material and ZrO 2 (zirconium dioxide) as a second evaporation material. A cover 14 is provided above the crucible 12 to prevent one of the evaporating materials filled in the crucible 12 from being mixed into another evaporating material when evaporating. An electron gun 13 is fixed to the bottom of the vacuum chamber 10 near the crucible 12 by a fixture 13a. Shutter 15
Is supported by a supporting column 15b, and the supporting column 15b is rotatably disposed on the bottom surface of the vacuum chamber 10 by a rotating column 15a. Accordingly, the shutter 15 is rotatable about the support column 15b, and is set at a position where the evaporation material is not blocked from evaporating during the vacuum deposition on the substrate. Positioned to block the evaporative material from flying upwards.

【0014】真空チェンバー10の底面の排気孔11近
傍の縁部には、窓21がもうけられている。また、真空
チェンバー10の天井部において、窓21と対向する部
位には窓22が設けられている。窓22の下方にはモニ
タガラス24を保持するモニタガラスホルダ23が配設
されている。モニタガラスホルダ23は真空チェンバー
10の天井部に固定されている。真空チェンバー10の
外部において窓21の近傍には光源25が配設され、ま
た窓22の近傍には光検出器26が配設されている。光
源25は真空チェンバー10外部の制御装置L2に接続
されている。制御装置L2の制御により光源25から出
射された光は窓21を通過して透明なモニタガラス24
に投光され、モニタガラス24を透過した光は窓22を
通過し光検出器26に到達する。光検出器26は制御装
置L2に接続されており、モニタガラス24の透過率を
示す信号が制御装置L2に伝送される。さらに、真空チ
ェンバー10の天井部には6個の基板ホルダ30(K
1、K2、K3、K4、K5、K6)が配設され、各基
板ホルダはコードi1およびi2により制御装置L1に
接続されている。
A window 21 is formed at the edge of the bottom of the vacuum chamber 10 near the exhaust hole 11. Further, a window 22 is provided in a portion of the ceiling of the vacuum chamber 10 facing the window 21. A monitor glass holder 23 for holding a monitor glass 24 is provided below the window 22. The monitor glass holder 23 is fixed to the ceiling of the vacuum chamber 10. A light source 25 is provided near the window 21 outside the vacuum chamber 10, and a photodetector 26 is provided near the window 22. The light source 25 is connected to a control device L2 outside the vacuum chamber 10. The light emitted from the light source 25 under the control of the control device L2 passes through the window 21 and passes through the transparent monitor glass 24.
The light transmitted through the monitor glass 24 passes through the window 22 and reaches the light detector 26. The photodetector 26 is connected to the control device L2, and a signal indicating the transmittance of the monitor glass 24 is transmitted to the control device L2. Further, six substrate holders 30 (K) are provided on the ceiling of the vacuum chamber 10.
1, K2, K3, K4, K5, K6), and each substrate holder is connected to the control device L1 by cords i1 and i2.

【0015】図2は、本実施形態の基板ホルダ30の断
面図である。基板ホルダ30は、基板載置部31、シャ
フト32、支持体33、固定部34、回転ギア支持部3
5、ステッピングモータ37を有している。固定部34
の上面には支持体33が積載されており、支持体33の
上面には回転ギア支持部35およびステッピングモータ
37が積載されている。回転ギア支持部35の内部には
回転ギア36が配設されている。回転ギア36の回転軸
36aは回転ギア支持部35の側面を挿通し、回転ギア
支持部35の外に配設されたステッピングモータ37に
接続されており、ステッピングモータ37の回転が回転
ギア36に伝達される。ステッピングモータ37はコー
ドi2により制御装置L1に接続されている。
FIG. 2 is a sectional view of the substrate holder 30 of the present embodiment. The substrate holder 30 includes a substrate mounting portion 31, a shaft 32, a support 33, a fixing portion 34, and a rotating gear support 3.
5. It has a stepping motor 37. Fixed part 34
A support 33 is mounted on the upper surface of the device, and a rotating gear support 35 and a stepping motor 37 are mounted on the upper surface of the support 33. A rotating gear 36 is provided inside the rotating gear support 35. The rotating shaft 36a of the rotating gear 36 is inserted through the side surface of the rotating gear support 35, and is connected to a stepping motor 37 provided outside the rotating gear support 35, and the rotation of the stepping motor 37 is applied to the rotating gear 36. Is transmitted. The stepping motor 37 is connected to the control device L1 by a code i2.

【0016】シャフト32の一方の端部には基板載置部
31が固定されており、シャフト32の中央を挟んで基
板載置部31の反対側にはシャフト32の長手方向に沿
って延びる直動ギア38が配設されている。シャフト3
2は、固定部34、支持体33、回転ギア支持部35を
挿通し、かつ直動ギア38が回転ギア36と噛合し、基
板載置部31が固定部34の下面と対向するよう配設さ
れている。従って、ステッピングモータ37が回転する
ことにより回転ギア36および直動ギア38を介してシ
ャフト32は上下方向に移動自在である。また、支持体
33とシャフト32の間には図示しない弗素ゴム製のO
リング形状の真空シールが配設されている。
A substrate mounting portion 31 is fixed to one end of the shaft 32, and extends straight along the longitudinal direction of the shaft 32 on the opposite side of the substrate mounting portion 31 across the center of the shaft 32. A dynamic gear 38 is provided. Shaft 3
2 is disposed so that the fixed portion 34, the support 33, and the rotary gear support portion 35 are inserted, the linear motion gear 38 meshes with the rotary gear 36, and the substrate mounting portion 31 faces the lower surface of the fixed portion 34. Have been. Therefore, when the stepping motor 37 rotates, the shaft 32 can move in the vertical direction via the rotary gear 36 and the linear motion gear 38. A fluorine rubber O (not shown) is provided between the support 33 and the shaft 32.
A ring-shaped vacuum seal is provided.

【0017】基板載置部31には基板40と膜厚センサ
41が配設される。膜厚センサ41は水晶振動子を有し
ており、水晶振動子の共鳴周波数がコードi1により外
部の制御装置L1に伝達される。
A substrate 40 and a film thickness sensor 41 are provided on the substrate mounting portion 31. The film thickness sensor 41 has a crystal oscillator, and the resonance frequency of the crystal oscillator is transmitted to an external control device L1 by a code i1.

【0018】基板ホルダ30は図1に示すように、シャ
フト32が真空チェンバー10の天井部を挿通し、固定
部34の下面が真空チェンバー10の天井部の外面に当
接するよう配設される。従って、基板ホルダ30の基板
載置部31は真空チェンバー10の内部に位置し、固定
部34、支持体33、およびギア支持部35は真空チェ
ンバー10の外部に位置している。また、固定部34の
底面と天井部の外面の間には図示しない真空シールが配
設されている。
As shown in FIG. 1, the substrate holder 30 is disposed such that the shaft 32 passes through the ceiling of the vacuum chamber 10 and the lower surface of the fixing portion 34 contacts the outer surface of the ceiling of the vacuum chamber 10. Therefore, the substrate mounting part 31 of the substrate holder 30 is located inside the vacuum chamber 10, and the fixing part 34, the support 33, and the gear supporting part 35 are located outside the vacuum chamber 10. A vacuum seal (not shown) is provided between the bottom surface of the fixing portion 34 and the outer surface of the ceiling portion.

【0019】次に本実施形態の真空蒸着装置の作用につ
いて説明する。図1において、真空チェンバー10内の
気体が外部の真空ポンプにより排気孔11から排出さ
れ、真空チェンバー10の真空度が1x10-3Paに保
たれる。次いで、制御装置L2からコードi3を介して
ルツボ回転軸12aに制御信号が伝達されるとルツボ回
転軸12aは制御信号に従い軸心周りに回転する。ルツ
ボ回転軸12aの回転に伴いルツボ12も回転し、ルツ
ボ12に装填された第1の蒸発材料であるMgF2 が電
子銃13から出射される電子ビームの照射位置に定めら
れる。
Next, the operation of the vacuum deposition apparatus of the present embodiment will be described. In FIG. 1, gas in a vacuum chamber 10 is exhausted from an exhaust hole 11 by an external vacuum pump, and the degree of vacuum in the vacuum chamber 10 is maintained at 1 × 10 −3 Pa. Next, when a control signal is transmitted from the control device L2 to the crucible rotation shaft 12a via the code i3, the crucible rotation shaft 12a rotates around the axis according to the control signal. The crucible 12 also rotates with the rotation of the crucible rotation shaft 12 a, and MgF 2, which is the first evaporation material, loaded in the crucible 12 is set at the irradiation position of the electron beam emitted from the electron gun 13.

【0020】次に、制御装置L2からコードi4を介し
て電子銃13に制御信号が伝達されると、電子銃13か
ら電子ビームが一点鎖線で示す軌跡に沿うよう出射され
ルツボ12に装填されたMgF2 に照射され、MgF2
が溶融される。この時第2の蒸発材料であるZrO2
上方にはカバー14が配設されており、溶融されたMg
2 の混入が防止される。この状態で、制御装置L2か
らコードi5を介してシャッター15のシャッター回転
軸15aに制御信号が伝達され、回転軸15aは軸心周
りに所定量回転する。回転軸15aの回転は支持柱15
bに伝達され、それに伴いシャッター15は支持柱15
bを軸として回転し、MgF2 の上方を覆う位置からM
gF2 が基板に蒸着するのを遮らない位置まで移動して
停止する。これにより、各基板ホルダ30に配設された
基板40、膜厚センサ41、およびモニタガラス24に
MgF2 の薄膜が形成され始める。
Next, when a control signal is transmitted from the control device L2 to the electron gun 13 via the code i4, the electron beam is emitted from the electron gun 13 along a trajectory indicated by a dashed line and is loaded into the crucible 12. It is irradiated on the MgF 2, MgF 2
Is melted. At this time, a cover 14 is disposed above ZrO 2 as the second evaporation material, and the molten Mg
Incorporation of F 2 is prevented. In this state, a control signal is transmitted from the control device L2 to the shutter rotation shaft 15a of the shutter 15 via the code i5, and the rotation shaft 15a rotates a predetermined amount around the axis. The rotation of the rotation shaft 15a is
b, the shutter 15 is accordingly moved to the supporting column 15
b from the position covering MgF 2 from above.
Move to a position where gF 2 does not block deposition on the substrate and stop. As a result, a thin film of MgF 2 starts to be formed on the substrate 40, the film thickness sensor 41, and the monitor glass 24 provided on each substrate holder 30.

【0021】膜厚センサ41では、形成される膜厚の増
加に伴い水晶振動子の共鳴周波数が変化し、その共鳴周
波数信号はコードi1を介して制御装置L1に伝達され
る。制御装置L1では、共鳴周波数の変化量から膜厚形
成速度を算出する。一方、制御装置L1には各基板の膜
形成平均速度の既定値として0.8nm/secが予め
設定されされており、膜厚センサ41の共鳴周波数信号
に基づいて算出した膜形成速度と既定値を比較し、膜形
成速度が既定値より速ければ基板ホルダ30の基板載置
部31が蒸発源のルツボ12から遠ざかり、既定値より
遅ければ基板載置部31を蒸発源に近づくよう、ステッ
ピングモーター37の駆動量を決定しコードi2を介し
てステッピングモーター37に伝達する。基板載置部3
1が蒸発源から遠ざかることにより基板載置部31に配
設された基板40に形成される膜の形成速度は遅くな
り、基板載置部31が蒸発源に近づくことにより基板4
0に形成される膜の形成速度は速くなる。以上のよう
に、膜形成速度を膜厚センサ41が検出する共鳴周波数
信号に基づいて算出し、膜形成速度が常に一定の値を保
持するよう蒸発源のルツボ12から基板30までの距離
を調整する。
In the film thickness sensor 41, the resonance frequency of the crystal oscillator changes with an increase in the film thickness to be formed, and the resonance frequency signal is transmitted to the control device L1 via the code i1. The control device L1 calculates the film thickness forming speed from the change amount of the resonance frequency. On the other hand, in the control device L1, 0.8 nm / sec is preset as a default value of the film formation average speed of each substrate, and the film formation speed calculated based on the resonance frequency signal of the film thickness sensor 41 and the default value are set. When the film forming speed is higher than a predetermined value, the stepping motor moves the substrate mounting portion 31 of the substrate holder 30 away from the crucible 12 of the evaporation source, and when the film forming speed is lower than the predetermined value, moves the substrate mounting portion 31 closer to the evaporation source. The drive amount of the motor 37 is determined and transmitted to the stepping motor 37 via the code i2. Substrate mounting part 3
1 moves away from the evaporation source, the film formation speed of the film formed on the substrate 40 disposed on the substrate mounting portion 31 decreases, and the substrate mounting portion 31 approaches the evaporation source, thereby reducing the substrate 4.
The formation speed of the film formed at 0 is increased. As described above, the film formation speed is calculated based on the resonance frequency signal detected by the film thickness sensor 41, and the distance from the crucible 12 of the evaporation source to the substrate 30 is adjusted so that the film formation speed always keeps a constant value. I do.

【0022】図1に示すようにステッピングモータ37
と制御装置L1を接続するコードi2、および膜厚セン
サ41と制御装置L1を接続するコードi1は、K1〜
K6の各基板ホルダ毎に独立している。すなわち、膜厚
形成速度の計測および蒸発源から基板までの距離の調整
は各基板で独立して行われるので、各基板毎に所定の膜
形成速度が保持される。
As shown in FIG.
The code i2 connecting the control device L1 to the control device L1 and the code i1 connecting the film thickness sensor 41 to the control device L1 are K1 to K1.
K6 is independent for each substrate holder. That is, since the measurement of the film formation speed and the adjustment of the distance from the evaporation source to the substrate are performed independently for each substrate, a predetermined film formation speed is maintained for each substrate.

【0023】一方、上述の蒸着動作の開始に伴い制御装
置L2からコードi6を介して伝達される制御信号によ
り光源25が点灯する。光源25は波長550nmの単
色光源である。光源25から出射された光束は窓21、
モニタガラス24、窓22を通過し、光検出器26に到
達する。光検出器26によりモニタガラス24の透過率
が検出され、その透過率信号がコードi7を介して制御
装置L2に伝送される。
On the other hand, the light source 25 is turned on by a control signal transmitted from the control device L2 via the code i6 at the start of the vapor deposition operation described above. The light source 25 is a monochromatic light source having a wavelength of 550 nm. The light beam emitted from the light source 25 is
The light passes through the monitor glass 24 and the window 22 and reaches the light detector 26. The transmittance of the monitor glass 24 is detected by the photodetector 26, and the transmittance signal is transmitted to the control device L2 via the code i7.

【0024】制御装置L2には、以下のようにして求め
た透過率の所定値がセットされている。モニタガラス2
4の光学膜厚と各基板40の平均光学膜厚の比を予め測
定しておき、各基板40に形成したいMgF2 およびZ
rO2 の薄膜の光学膜厚にこの比を乗じてモニタガラス
24に形成すべきそれぞれの薄膜の光学膜厚、すなわち
所定膜厚を求める。さらに、モニタガラス24にMgF
2 が成膜され所定膜厚になった時のモニタガラス24の
透過率の値、およびその上にZrO2 が成膜され所定膜
厚になった時のモニタガラス24の透過率の値を所定の
計算式に基づいて算出し、透過率の所定値として制御装
置L2にそれぞれセットする。
A predetermined value of the transmittance determined as follows is set in the control device L2. Monitor glass 2
4 and the average optical film thickness of each substrate 40 are measured in advance, and MgF 2 and Z
The optical thickness of each thin film to be formed on the monitor glass 24, that is, a predetermined thickness is obtained by multiplying the optical thickness of the rO 2 thin film by this ratio. Furthermore, MgF is applied to the monitor glass 24.
The value of the transmittance of the monitor glass 24 when the film thickness 2 is formed and reaches a predetermined film thickness, and the value of the transmittance of the monitor glass 24 when ZrO 2 is formed thereon and the film thickness is a predetermined value. Is calculated based on the above formula, and is set in the control device L2 as a predetermined value of the transmittance.

【0025】光検出器26からコードi7を介して伝送
された透過率信号が示す透過率がこのようにしてセット
されたMgF2 の透過率の所定値に達すると、制御装置
L2はシャッター15がMgF2 の上方を覆う位置まで
回転して停止する制御信号を出力し、制御信号はコード
i5を介して回転柱15bに伝達される。同時にコード
i4を介して電子銃13に電子ビーム照射を終了する制
御信号が伝達されMgF2 の蒸着処理が終了する。
When the transmittance indicated by the transmittance signal transmitted from the photodetector 26 via the code i7 reaches the predetermined value of the transmittance of MgF 2 thus set, the control device L2 causes the shutter 15 to operate. A control signal for rotating to a position covering the upper portion of MgF 2 and stopping is output, and the control signal is transmitted to the rotating column 15b via the code i5. At the same time, a control signal for terminating the electron beam irradiation to the electron gun 13 is transmitted to the electron gun 13 via the code i4, and the MgF 2 vapor deposition processing ends.

【0026】以上のようにしてMgF2 の薄膜が形成さ
れた各基板の分光反射率を測定し、反射率の極値から各
基板の光学膜厚を算出した結果と、膜形成速度の平均を
図3の表1に示す。表1から明らかなように、各基板の
光学膜厚は135.9〜136.2nmの範囲内であ
り、ほぼ同一の膜厚を有する薄膜が形成されている。従
って、MgF2 が形成された段階で各基板は同一の光学
特性を有している。
The spectral reflectance of each substrate on which the MgF 2 thin film was formed as described above was measured, and the result of calculating the optical film thickness of each substrate from the extreme value of the reflectance and the average of the film forming speed were calculated. It is shown in Table 1 of FIG. As is clear from Table 1, the optical film thickness of each substrate is in the range of 135.9 to 136.2 nm, and thin films having substantially the same film thickness are formed. Therefore, each substrate has the same optical characteristics when MgF 2 is formed.

【0027】次いで、制御装置L2からコードi3を介
してルツボ12の回転柱12aに制御信号が出力され、
回転柱12aは制御信号に従って軸心回りに回転し、そ
れに伴いルツボ12が軸心回りに回転して電子銃13か
ら出射される電子ビームの照射位置に第2の蒸発材料で
あるZrO2 が定められる。以降はMgF2 と同様の手
順で基板40、膜厚センサ41、モニタガラス24にZ
rO2 の膜が形成され始め、モニタガラス24の透過率
が上記のようにして算出したZrO2 の透過率の所定値
に達するまでの間、膜形成速度が既定値の速度に保たれ
ながら各基板にほぼ同一の膜厚を有する薄膜が形成され
る。
Next, a control signal is output from the control device L2 to the rotary column 12a of the crucible 12 via the code i3,
The rotating column 12a rotates around the axis in accordance with the control signal, and accordingly the crucible 12 rotates around the axis, and ZrO 2 as the second evaporation material is determined at the irradiation position of the electron beam emitted from the electron gun 13. Can be Thereafter the substrate 40 by the same procedure as MgF 2, thickness sensor 41, the monitor glass 24 Z
While the film of rO 2 starts to be formed and until the transmittance of the monitor glass 24 reaches the predetermined value of the transmittance of ZrO 2 calculated as described above, the film forming speed is maintained at a predetermined value while maintaining the predetermined value. A thin film having substantially the same thickness is formed on the substrate.

【0028】上記の蒸着動作をMgF2 とZrO2 を交
互に所定の膜厚で積層していくことにより、各基板に複
数層から成る薄膜が形成される。
By depositing MgF 2 and ZrO 2 alternately with a predetermined thickness in the above-described vapor deposition operation, a thin film composed of a plurality of layers is formed on each substrate.

【0029】以上のように本実施形態では、基板40の
膜厚形成速度の調整は制御装置L1において同一の基準
値をもとに各基板毎に独立して行われ、かつ膜形成時間
は制御装置L2により各基板共通に制御されるため、真
空チェンバー10内の各基板の位置や、蒸発源の蒸発具
合により各基板の間で膜厚のばらつきが生じることが防
止され、同一の光学的特性を有する薄膜を同時に複数の
基板に形成することができる。
As described above, in the present embodiment, the adjustment of the film formation speed of the substrate 40 is performed independently for each substrate by the control device L1 based on the same reference value, and the film formation time is controlled. Since the respective substrates are commonly controlled by the apparatus L2, variations in the film thickness among the substrates due to the position of each substrate in the vacuum chamber 10 and the evaporation condition of the evaporation source are prevented, and the same optical characteristics are obtained. Can be simultaneously formed on a plurality of substrates.

【0030】さらに本実施形態では、基板ホルダ30の
支持体33とシャフト32の間、および基板ホルダ30
の固定部34と真空チェンバー10の天井部の外面との
間には真空シールが配設されているため、シャフト32
が上下方向に移動しても大気が真空チェンバー内に流入
することが防止され、蒸着時の真空度が一定に保たれ
る。
Further, in the present embodiment, between the support 33 of the substrate holder 30 and the shaft 32, and between the support 33 and the substrate holder 30
Since a vacuum seal is provided between the fixing portion 34 of the vacuum chamber 10 and the outer surface of the ceiling of the vacuum chamber 10, the shaft 32
The air is prevented from flowing into the vacuum chamber even if moves vertically, and the degree of vacuum during deposition is kept constant.

【0031】尚、本実施形態では真空チェンバー10の
天井部に6個の基板ホルダーが配設されているがこれに
限るものではなく、真空チェンバーの天井部のスペース
が許す限り多数の基板ホルダーを配設してよい。
In the present embodiment, six substrate holders are provided on the ceiling of the vacuum chamber 10, but the present invention is not limited to this, and as many substrate holders as the space on the ceiling of the vacuum chamber permits. May be arranged.

【0032】また、本実施形態では蒸発材料としてMg
2 とZrO2 がルツボ12に充填されているがこれに
限るものではなく、基板にどのような光学的特性を有す
る薄膜を形成するかに応じて蒸発材料の種類、数を選択
してよい。
In this embodiment, Mg is used as the evaporation material.
The crucible 12 is filled with F 2 and ZrO 2, but the present invention is not limited to this, and the type and number of evaporating materials may be selected according to what optical characteristics a thin film is formed on the substrate. .

【0033】[0033]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、同一の光
学的特性を有する複数の基板を同時に製造することがで
きる。
As described above, according to the present invention, a plurality of substrates having the same optical characteristics can be manufactured simultaneously.

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

【図1】本発明の真空蒸着装置の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a vacuum evaporation apparatus of the present invention.

【図2】本発明の基板ホルダの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the substrate holder of the present invention.

【図3】各基板における光学膜厚と膜形成平均速度の対
応表である。
FIG. 3 is a correspondence table of an optical film thickness and an average film formation speed on each substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 真空チェンバー 11 排気孔 12 ルツボ 13 電子銃 14 カバー 15 シャッター 21、22 窓 24 モニタガラス 25 光源 26 光検出器 30 基板ホルダ 31 載置部 32 シャフト 33 支持体 34 固定部 35 回転ギア支持部 36 回転ギア 37 ステッピングモータ 38 直動ギア DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vacuum chamber 11 Exhaust hole 12 Crucible 13 Electron gun 14 Cover 15 Shutter 21, 22 Window 24 Monitor glass 25 Light source 26 Photodetector 30 Substrate holder 31 Placement part 32 Shaft 33 Support body 34 Fixed part 35 Rotating gear support part 36 Rotation Gear 37 Stepping motor 38 Linear gear

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空チェンバーに設けられ、基板を保持
可能な複数の基板ホルダを有し、前記真空チェンバー内
に設けられた蒸着手段とを有し、前記蒸着手段により前
記基板に薄膜を形成する真空蒸着装置において、前記複
数の基板ホルダのそれぞれに、前記薄膜の膜形成速度を
計測する膜形成速度計測手段と、前記膜形成速度計測手
段の計測結果に基づいて前記薄膜の形成速度を制御する
膜形成速度制御手段とが設けられていることを特徴とす
る真空蒸着装置。
1. A vacuum chamber, comprising a plurality of substrate holders capable of holding a substrate, and a vapor deposition means provided in the vacuum chamber, wherein a thin film is formed on the substrate by the vapor deposition means. In the vacuum evaporation apparatus, a film formation speed measuring unit that measures a film formation speed of the thin film, and a film formation speed of the thin film is controlled based on a measurement result of the film formation speed measurement unit on each of the plurality of substrate holders. A vacuum deposition apparatus comprising a film formation speed control means.
【請求項2】 前記膜形成速度制御手段は、前記基板ホ
ルダと前記蒸着手段の距離を制御することにより膜形成
速度を制御することを特徴とする請求項1に記載の真空
蒸着装置。
2. The vacuum evaporation apparatus according to claim 1, wherein the film formation speed control means controls a film formation speed by controlling a distance between the substrate holder and the vapor deposition means.
【請求項3】 前記膜形成速度制御手段は、一方の端部
には前記基板が保持される基板載置部が固定され前記基
板載置部が固定された端部の反対側の端部には第1のギ
アが配設されたシャフトと、前記第1のギアと噛合する
第2のギアと、前記第2のギアを駆動するモータとを備
えており、前記モータを回転させることにより前記第1
および第2のギアを介して前記シャフトをその長手方向
に移動させ、前記基板と前記蒸発手段との距離を制御す
ることを特徴とする請求項2に記載の真空蒸着装置。
3. The film forming speed control means includes a substrate mounting portion for holding the substrate fixed at one end, and a film mounting speed control means provided at an end opposite to the end to which the substrate mounting portion is fixed. Comprises a shaft provided with a first gear, a second gear that meshes with the first gear, and a motor that drives the second gear. First
The vacuum evaporation apparatus according to claim 2, wherein the shaft is moved in a longitudinal direction of the shaft via a second gear, and a distance between the substrate and the evaporation unit is controlled.
【請求項4】 前記第1のギアが前記シャフトの長手方
向に沿って配設される直動ギアであることを特徴とする
請求項3に記載の真空蒸着装置。
4. The vacuum deposition apparatus according to claim 3, wherein the first gear is a linear gear disposed along a longitudinal direction of the shaft.
【請求項5】 前記第2のギアが回転ギアであることを
特徴とする請求項3に記載の真空蒸着装置。
5. The vacuum deposition apparatus according to claim 3, wherein the second gear is a rotating gear.
【請求項6】 前記モータがステッピングモータである
ことを特徴とする請求項3に記載の真空蒸着装置。
6. The vacuum deposition apparatus according to claim 3, wherein the motor is a stepping motor.
【請求項7】 前記第2のギアと前記モータが前記真空
チェンバーの外側に位置し、前記基板載置部が前記真空
チェンバーの内部に位置し、前記シャフトが前記真空チ
ェンバの一側面を挿通するよう前記膜形成速度制御手段
が配設されていることを特徴とする請求項3に記載の真
空蒸着装置。
7. The second gear and the motor are located outside the vacuum chamber, the substrate mounting part is located inside the vacuum chamber, and the shaft passes through one side of the vacuum chamber. 4. The vacuum deposition apparatus according to claim 3, wherein said film forming speed control means is provided.
【請求項8】 前記真空蒸着装置がさらに透過率計測手
段を備え、前記透過率計測手段が所定の透過率を検出す
るまで、前記蒸着手段を作動させることを特徴とする請
求項1に記載の真空蒸着装置。
8. The vacuum evaporation apparatus according to claim 1, wherein the vacuum evaporation apparatus further includes a transmittance measurement unit, and activates the deposition unit until the transmittance measurement unit detects a predetermined transmittance. Vacuum evaporation equipment.
【請求項9】 前記膜形成速度計測手段は水晶振動子を
備えていることを特徴とする請求項1に記載の真空蒸着
装置。
9. The vacuum deposition apparatus according to claim 1, wherein said film forming speed measuring means includes a quartz oscillator.
【請求項10】 前記基板ホルダにはそれぞれ前記基板
が1つ保持されていることを特徴とする請求項1に記載
の真空蒸着装置。
10. The vacuum evaporation apparatus according to claim 1, wherein one of the substrates is held in each of the substrate holders.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101008914B1 (en) 2007-03-29 2011-01-17 신메이와 인더스트리즈,리미티드 Attaching structure of sensor and vacuum film forming apparatus

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