JPH10204620A - レーザ反射膜の製造方法 - Google Patents
レーザ反射膜の製造方法Info
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- JPH10204620A JPH10204620A JP905997A JP905997A JPH10204620A JP H10204620 A JPH10204620 A JP H10204620A JP 905997 A JP905997 A JP 905997A JP 905997 A JP905997 A JP 905997A JP H10204620 A JPH10204620 A JP H10204620A
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- substrate
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金の様な低融点金属のコーティング膜は一般
的に真空蒸着法で製造されていたが、膜厚分布を均一に
維持できる蒸着可能範囲が狭く、同時に多数個の基板を
コーティング処理することができず、生産性が低かっ
た。生産性を上げるには、原料と基板間の距離を遠ざけ
て蒸着可能範囲を拡大する必要があり、装置が大型化
し、設備価格が高くなるといった課題があった。 【解決手段】 反射鏡の基板を下にし、金ターゲットを
上に配置し、不活性ガス雰囲気中で前記基板と前記金タ
ーゲット間に電圧を印加し、前記基板上に金の膜を形成
することを特徴とするレーザ反射膜の製造方法。
的に真空蒸着法で製造されていたが、膜厚分布を均一に
維持できる蒸着可能範囲が狭く、同時に多数個の基板を
コーティング処理することができず、生産性が低かっ
た。生産性を上げるには、原料と基板間の距離を遠ざけ
て蒸着可能範囲を拡大する必要があり、装置が大型化
し、設備価格が高くなるといった課題があった。 【解決手段】 反射鏡の基板を下にし、金ターゲットを
上に配置し、不活性ガス雰囲気中で前記基板と前記金タ
ーゲット間に電圧を印加し、前記基板上に金の膜を形成
することを特徴とするレーザ反射膜の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭酸ガスレーザ装置に使
用される反射鏡の反射膜となる金膜の製造方法に関する
ものである。
用される反射鏡の反射膜となる金膜の製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】炭酸ガスレーザ用の反射膜は、炭酸ガス
レーザの波長が１０．６μｍ光であることから、その波
長に対する吸収率を極力低く抑える必要がある。と云う
のは、反射膜において 熱を持つと反射面が歪み、反射
効率が低下するからである。本発明で金を対象としてい
るのは、金属中で最も吸収率が低く、反射膜としてもっ
ともよく用いられる材料であるからである。ここで、理
論的予測吸収率は０．７％であり、実用上は１．０％以
下という吸収率の仕様を満足する必要がある。
レーザの波長が１０．６μｍ光であることから、その波
長に対する吸収率を極力低く抑える必要がある。と云う
のは、反射膜において 熱を持つと反射面が歪み、反射
効率が低下するからである。本発明で金を対象としてい
るのは、金属中で最も吸収率が低く、反射膜としてもっ
ともよく用いられる材料であるからである。ここで、理
論的予測吸収率は０．７％であり、実用上は１．０％以
下という吸収率の仕様を満足する必要がある。
【０００３】従来、炭酸ガスレーザ用の反射光学膜とし
ては、図４に模式図を示すような真空蒸着法（およびこ
れにイオン支援効果を付加したクラスターイオンビーム
蒸着、イオンプレーティング法などを含む）が一般的に
用いられていた。図４の真空蒸着装置Ｂは、チャンバー
２１の内部を真空にするための排気口２７があり、図示
しない排気ポンプにより真空に引いている。チャンバー
２１内の下部には、るつぼ２３内に金原料２８を保持
し、イオンビーム、抵抗加熱等（図示せず）の加熱手段
３０によりるつぼ２３内の金原料２８を溶融している。
更に、チャンバー２１の上部には、回転自在の基板セッ
ト治具２５に複数の基板２４が固定されており、真空中
で回転しながら金蒸気２９が基板２４の下面に蒸着され
る。
ては、図４に模式図を示すような真空蒸着法（およびこ
れにイオン支援効果を付加したクラスターイオンビーム
蒸着、イオンプレーティング法などを含む）が一般的に
用いられていた。図４の真空蒸着装置Ｂは、チャンバー
２１の内部を真空にするための排気口２７があり、図示
しない排気ポンプにより真空に引いている。チャンバー
２１内の下部には、るつぼ２３内に金原料２８を保持
し、イオンビーム、抵抗加熱等（図示せず）の加熱手段
３０によりるつぼ２３内の金原料２８を溶融している。
更に、チャンバー２１の上部には、回転自在の基板セッ
ト治具２５に複数の基板２４が固定されており、真空中
で回転しながら金蒸気２９が基板２４の下面に蒸着され
る。
【０００４】なお、クラスターイオンビーム蒸着に関す
る文献(Ishizu Haruo:Proc.Spec.Seminar.on ISIAT '9
0、Tokyo、1990、P157-164)、イオンプレーティング法
による製造方法を開示している特公平７ー１５５２３
(ただし対象材料はモリブデンが主体）を挙げておく。
一方、真空蒸着法とは原料蒸発原理が異なるスパッタ法
は炭酸ガスレーザ用の反射光学膜としてはモリブデン膜
の製造方法として適用が検討された事例(岡田健 他:住
友電気、No.148、1996、P113-119)があるが、金膜の製
造方法として用いられたことは無い。
る文献(Ishizu Haruo:Proc.Spec.Seminar.on ISIAT '9
0、Tokyo、1990、P157-164)、イオンプレーティング法
による製造方法を開示している特公平７ー１５５２３
(ただし対象材料はモリブデンが主体）を挙げておく。
一方、真空蒸着法とは原料蒸発原理が異なるスパッタ法
は炭酸ガスレーザ用の反射光学膜としてはモリブデン膜
の製造方法として適用が検討された事例(岡田健 他:住
友電気、No.148、1996、P113-119)があるが、金膜の製
造方法として用いられたことは無い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来、金の様な低融点
金属のコーティング膜は炭酸ガスレーザ用光学膜のコー
ティング法として一般的な真空蒸着法で製造されてい
た。しかし、真空蒸着法では膜厚分布を均一に維持でき
る蒸着可能範囲が狭く、同時に多数個の基板をコーティ
ング処理することができない。つまり生産性が低いと云
った問題がある。もし生産性を上げようとすれば、原料
と基板間の距離を遠ざけて蒸着可能範囲を拡大する必要
があるので、このような場合には、装置を大型化する必
要があることから、設備価格が高くなると云う課題があ
った。
金属のコーティング膜は炭酸ガスレーザ用光学膜のコー
ティング法として一般的な真空蒸着法で製造されてい
た。しかし、真空蒸着法では膜厚分布を均一に維持でき
る蒸着可能範囲が狭く、同時に多数個の基板をコーティ
ング処理することができない。つまり生産性が低いと云
った問題がある。もし生産性を上げようとすれば、原料
と基板間の距離を遠ざけて蒸着可能範囲を拡大する必要
があるので、このような場合には、装置を大型化する必
要があることから、設備価格が高くなると云う課題があ
った。
【０００６】また、真空蒸着法では原料は加熱により溶
融液体状態となるため、図４に示すように、必然的に金
原料２８が下、基板２４を上にセットする必要がある。
したがって、炭酸ガスレーザ用の反射鏡の基板として有
用な銅を材料としたミラー基板を多数個セットしようと
したとき、その基板の大きさや重量から作業性・安全性
が問題となる。さらに、基板２４を上にセットする必要
から基板２４の落下防止用のはめ込み式のセット冶具等
が必須となり、品種の増加にともなう冶具費の高騰が避
けがたい。一方、真空蒸着法とは原料蒸発原理が異なる
スパッタ法は製造条件が難しいため炭酸ガスレーザ用の
金膜の製造法として用いられていなかった。
融液体状態となるため、図４に示すように、必然的に金
原料２８が下、基板２４を上にセットする必要がある。
したがって、炭酸ガスレーザ用の反射鏡の基板として有
用な銅を材料としたミラー基板を多数個セットしようと
したとき、その基板の大きさや重量から作業性・安全性
が問題となる。さらに、基板２４を上にセットする必要
から基板２４の落下防止用のはめ込み式のセット冶具等
が必須となり、品種の増加にともなう冶具費の高騰が避
けがたい。一方、真空蒸着法とは原料蒸発原理が異なる
スパッタ法は製造条件が難しいため炭酸ガスレーザ用の
金膜の製造法として用いられていなかった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ反射膜の
製造方法は、不活性ガス雰囲気中にあって、基板を下に
し、金ターゲットを上に配置して前記基板と前記金ター
ゲット間に電圧をかけながら、前記基板上に金の膜を形
成することを特徴とするもので、基板上への金の膜の形
成は、回転するテーブル上に置かれ、金ターゲットに対
して相対的に移動させ、金ターゲットと基板との距離が
２００±５０ｍｍにおいて印加される電圧は４８０Ｖ以
下である。更に、不活性ガスのガス圧は、０．６ｍＴｏ
ｒｒ〜１０ｍＴｏｒｒであり、不活性ガスは、アルゴン
を用いている。
製造方法は、不活性ガス雰囲気中にあって、基板を下に
し、金ターゲットを上に配置して前記基板と前記金ター
ゲット間に電圧をかけながら、前記基板上に金の膜を形
成することを特徴とするもので、基板上への金の膜の形
成は、回転するテーブル上に置かれ、金ターゲットに対
して相対的に移動させ、金ターゲットと基板との距離が
２００±５０ｍｍにおいて印加される電圧は４８０Ｖ以
下である。更に、不活性ガスのガス圧は、０．６ｍＴｏ
ｒｒ〜１０ｍＴｏｒｒであり、不活性ガスは、アルゴン
を用いている。
【０００８】均一な膜厚分布を大面積で得ることができ
るマグネトロンスパッタ法を用いて金膜を製造するスパ
ッタ法を図１に模式的に示す。加えて、スパッタ法であ
るが故に、蒸着法とは逆にターゲットを上に、基板を下
に配置する構成を採用することが可能である。このこと
によって基板セットは単に基板を基板ホルダーに載せる
だけの作業となり、作業性の向上と安全性の確保を図
る。マグネトロンスパッタ法を用いて金膜をコーティン
グするときの製造条件であるターゲットへの印加電圧条
件とガス圧条件を最適化することによって吸収率を１％
以下とする。
るマグネトロンスパッタ法を用いて金膜を製造するスパ
ッタ法を図１に模式的に示す。加えて、スパッタ法であ
るが故に、蒸着法とは逆にターゲットを上に、基板を下
に配置する構成を採用することが可能である。このこと
によって基板セットは単に基板を基板ホルダーに載せる
だけの作業となり、作業性の向上と安全性の確保を図
る。マグネトロンスパッタ法を用いて金膜をコーティン
グするときの製造条件であるターゲットへの印加電圧条
件とガス圧条件を最適化することによって吸収率を１％
以下とする。
【０００９】マグネトロンスパッタ法は原料となるター
ゲット自体が円盤状であり大面積を有する。よって、真
空蒸着法に比べて蒸着可能範囲を大面積で得ることがで
きるため、多数個の基板を同一ロットで処理でき、生産
性が高い。スパッタ法では原料が溶融液体状態とはなら
ず、金ターゲットにマイナス電圧を印加してプラズマ中
のガスイオンの運動エネルギーで金粒子をスパッタして
基板に付着させる。
ゲット自体が円盤状であり大面積を有する。よって、真
空蒸着法に比べて蒸着可能範囲を大面積で得ることがで
きるため、多数個の基板を同一ロットで処理でき、生産
性が高い。スパッタ法では原料が溶融液体状態とはなら
ず、金ターゲットにマイナス電圧を印加してプラズマ中
のガスイオンの運動エネルギーで金粒子をスパッタして
基板に付着させる。
【００１０】このため、原料（この場合ターゲットと呼
ばれる）を上に、基板を下に配置することが可能とな
り、基板セットは単に基板を基板ホルダーに載せるだけ
の作業となり、作業性の向上と安全性の確保を図ること
ができる。マグネトロンスパッタ法を用いて金膜を製造
するときの製造条件であるターゲットへの印加電圧条件
とガス圧条件を最適化することによって膜質が改善さ
れ、吸収率１％以下とすることができる。
ばれる）を上に、基板を下に配置することが可能とな
り、基板セットは単に基板を基板ホルダーに載せるだけ
の作業となり、作業性の向上と安全性の確保を図ること
ができる。マグネトロンスパッタ法を用いて金膜を製造
するときの製造条件であるターゲットへの印加電圧条件
とガス圧条件を最適化することによって膜質が改善さ
れ、吸収率１％以下とすることができる。
【００１１】
【実施例】ダイヤモンド切削法にて鏡面加工した無酸素
銅製の反射鏡となる基板４（直径１”〜４”φ）を、図
１に示すようなマグネトロンスパッタ装置Ａにおいて金
膜をコーティングするもので、チャンバー１内には、上
部に金ターゲット３がＤＣ（直流）電源から導体１１に
よりマイナスで印加されているとともに、金ターゲット
３より下方に２００±５０ｍｍ離れて下部には、回転自
在のテーブル２上に複数個の基板４が並べられており、
導体１２によりプラス電極が印加されている。チャンバ
ー１には、ガス導入口６から例えば不活性ガスであるア
ルゴンが導入されており、排気口７から排出している。
銅製の反射鏡となる基板４（直径１”〜４”φ）を、図
１に示すようなマグネトロンスパッタ装置Ａにおいて金
膜をコーティングするもので、チャンバー１内には、上
部に金ターゲット３がＤＣ（直流）電源から導体１１に
よりマイナスで印加されているとともに、金ターゲット
３より下方に２００±５０ｍｍ離れて下部には、回転自
在のテーブル２上に複数個の基板４が並べられており、
導体１２によりプラス電極が印加されている。チャンバ
ー１には、ガス導入口６から例えば不活性ガスであるア
ルゴンが導入されており、排気口７から排出している。
【００１２】本発明の放電型式はＤＣ（直流）方式を採
用しているが、ＲＦ（高周波）放電方式でも製造は可能
である。ＤＣ方式を採用した理由は、コーティング速度
が速く、生産性が高いことである。また、基板材料とし
ては、銅合金、シリコン、シリコンカーバイド、アルミ
ニウム（その合金を含む）などを使用してもよい。十分
な膜付着力を得るために、コーティング基板は金膜コー
ティング前に真空チャンバー中でアルゴンプラズマによ
るドライクリーニング処理され、表面の汚れ、酸化物が
除去される。付着力は(３Ｍ社製)スコッチテープを使用
した引き剥がし試験で問題のないことを確認した。
用しているが、ＲＦ（高周波）放電方式でも製造は可能
である。ＤＣ方式を採用した理由は、コーティング速度
が速く、生産性が高いことである。また、基板材料とし
ては、銅合金、シリコン、シリコンカーバイド、アルミ
ニウム（その合金を含む）などを使用してもよい。十分
な膜付着力を得るために、コーティング基板は金膜コー
ティング前に真空チャンバー中でアルゴンプラズマによ
るドライクリーニング処理され、表面の汚れ、酸化物が
除去される。付着力は(３Ｍ社製)スコッチテープを使用
した引き剥がし試験で問題のないことを確認した。
【００１３】金ターゲットはサイズ６インチφ×５ｔ、
純度３Ｎ（ナイン）のものを使用した。ターゲットと基
板との上下位置関係はターゲットが上、基板が下であ
る。ターゲットと基板間の距離は２００ｍｍである。ス
パッタガスはアルゴンを使用し、約１００リットル容積
の真空チャンバーに流量５０ＳＣＣＭ（標準Ｃ3/Min）
で導入した。金膜コーティング後、レーザカロリメトリ
ー法にて吸収率を測定した。吸収率に対するコーティン
グ条件依存性を調査したところ、ターゲットへの投入電
圧条件、ガス圧条件が重要なパラメータであることが判
明した。印加電圧については、図２に示すように放電開
始電圧が４００Ｖ以上において４８０Ｖ以下としなけれ
ば吸収率１％以下とならないことがわかった。ガス圧条
件については、図３に示すように、１ｍＴｏｒｒ以上１
０ｍＴｏｒｒ以下の範囲でしか吸収率１％以下にならな
いこともわかった。なお、金膜の膜厚は０．２〜２μｍ
の範囲で検討したが吸収率の差異はなかった。
純度３Ｎ（ナイン）のものを使用した。ターゲットと基
板との上下位置関係はターゲットが上、基板が下であ
る。ターゲットと基板間の距離は２００ｍｍである。ス
パッタガスはアルゴンを使用し、約１００リットル容積
の真空チャンバーに流量５０ＳＣＣＭ（標準Ｃ3/Min）
で導入した。金膜コーティング後、レーザカロリメトリ
ー法にて吸収率を測定した。吸収率に対するコーティン
グ条件依存性を調査したところ、ターゲットへの投入電
圧条件、ガス圧条件が重要なパラメータであることが判
明した。印加電圧については、図２に示すように放電開
始電圧が４００Ｖ以上において４８０Ｖ以下としなけれ
ば吸収率１％以下とならないことがわかった。ガス圧条
件については、図３に示すように、１ｍＴｏｒｒ以上１
０ｍＴｏｒｒ以下の範囲でしか吸収率１％以下にならな
いこともわかった。なお、金膜の膜厚は０．２〜２μｍ
の範囲で検討したが吸収率の差異はなかった。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、基板を下に置くだ
けで金の膜を生産することができるので、基板セット作
業の作業性・安全性が高く、基板セット冶具が不要であ
ることから、生産性が高い。また、基板を回転するテー
ブル上に置くので、多くの基板を同一ロットで処理する
ことが可能であり、効率が極めて高い。更に、印加電圧
や不活性ガス圧をコントロールしていわゆる反射膜とし
ての実用が可能な吸収率が１．０％以下の金膜のコーテ
ィングを行うことが出来、レーザ装置に使われる反射鏡
の反射膜としての金膜の製造方法として極めて有用であ
る。
けで金の膜を生産することができるので、基板セット作
業の作業性・安全性が高く、基板セット冶具が不要であ
ることから、生産性が高い。また、基板を回転するテー
ブル上に置くので、多くの基板を同一ロットで処理する
ことが可能であり、効率が極めて高い。更に、印加電圧
や不活性ガス圧をコントロールしていわゆる反射膜とし
ての実用が可能な吸収率が１．０％以下の金膜のコーテ
ィングを行うことが出来、レーザ装置に使われる反射鏡
の反射膜としての金膜の製造方法として極めて有用であ
る。
【図１】本発明の実施例における構成を示す概略図であ
る。
る。
【図２】実施例で得られた金膜の吸収率とターゲット投
入電圧との依存性関係図である。
入電圧との依存性関係図である。
【図３】実施例で得られた金膜の吸収率とガス圧との依
存性関係図である。
存性関係図である。
【図４】従来法である真空蒸着法の模式図である。
１、２１：チャンバー ２：テーブル ３：金ターゲット ４、２４：基板 ５：金スパッタ粒子 ６：ガス導入口 ７、２７：排気口 １０：ＤＣ電源 ２３：るつぼ ２５：基板セット治具 ２８：金原料 ２９：金蒸気 ３０：加熱手段
Claims (4)
- 【請求項１】反射鏡の基板を下にし、金ターゲットを上
に配置し、不活性ガス雰囲気中で前記基板と前記金ター
ゲット間に電圧を印加し、前記基板上に金の膜を形成す
ることを特徴とするレーザ反射膜の製造方法。 - 【請求項２】基板は、回転するテーブル上に置かれ、金
ターゲットに対して相対移動される請求項１に記載のレ
ーザ反射膜の製造方法。 - 【請求項３】金ターゲットと基板との距離が２００±５
０ｍｍにおいて印加電圧が４８０Ｖ以下である請求項１
又は請求項２に記載のレーザ反射膜の製造方法。 - 【請求項４】不活性ガスのガス圧は、０．６ｍＴｏｒｒ
〜１０ｍＴｏｒｒである請求項１乃至請求項３のいずれ
か１項に記載のレーザ反射膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP905997A JPH10204620A (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | レーザ反射膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP905997A JPH10204620A (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | レーザ反射膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10204620A true JPH10204620A (ja) | 1998-08-04 |
Family
ID=11710054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP905997A Pending JPH10204620A (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | レーザ反射膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10204620A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013502059A (ja) * | 2009-08-14 | 2013-01-17 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | Ｅｕｖ放射システムおよびリソグラフィ装置 |
-
1997
- 1997-01-22 JP JP905997A patent/JPH10204620A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013502059A (ja) * | 2009-08-14 | 2013-01-17 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | Ｅｕｖ放射システムおよびリソグラフィ装置 |
| US9523921B2 (en) | 2009-08-14 | 2016-12-20 | Asml Netherlands B.V. | EUV radiation system and lithographic apparatus |
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