JPS5941511B2 - 光学膜の製造方法 - Google Patents

光学膜の製造方法

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JPS5941511B2
JPS5941511B2 JP54040400A JP4040079A JPS5941511B2 JP S5941511 B2 JPS5941511 B2 JP S5941511B2 JP 54040400 A JP54040400 A JP 54040400A JP 4040079 A JP4040079 A JP 4040079A JP S5941511 B2 JPS5941511 B2 JP S5941511B2
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デイヴイツド・テイ−・ウエイ
アンソニ−・ダブリユ・ロウダ−バツク
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Publication of JPS5941511B2 publication Critical patent/JPS5941511B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/46Sputtering by ion beam produced by an external ion source
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/305Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching
    • H01J37/3053Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching for evaporating or etching

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザー・ミラー用の四分の一の一波長スタツ
クに通常用いられるごとき耐久性の誘電性薄膜光学被覆
を製造するためのスタツパリング装置および方法に関す
る。
リング・レーザー・ジヤイロスコープにおいて、克服す
べき主な障害の1つはリング・レーザー空洞内を互いに
逆方向に伝播するレーザー波間の周波数同期またはロツ
ク・インの現象である。
ロツク・インの現象は1971年二ユーヨ一久 アカデ
ミツク・プレス社から出されたモード・ロスの編集にな
る『レーザー適用例』中の148〜153頁における「
レーザー・ジヤイロスコープ」と題する章において十分
に説明されている。ロツク・インの主な原因はレーザー
通路におけるミラー内.の四分の一波長スタツクの反射
表面に生じる逆散乱の現象である。逆散乱は四分の一波
長スタツクの種々の層の反射表面における変態および表
面粗さにより惹起せしめられる。四分の一波長スタツク
およびその設計は1962、年10月5田こ出版された
「光学設計」MILHDBK−141と題する軍用標準
化ハンドブツクに詳細に説明されている。
簡単に言えば、四分の一波長スタツク内の各層または薄
膜誘電性被覆はそれが反射するようになされた光の波長
の約四分の一の厚さを有する。四分の一波長スタツクを
構成する層の数は所望のリフレクタンスの度合と層の屈
折率の差とに依存する。リフレクタンスを増大せしめる
には、層の数および/または屈折率の差を増大せしめれ
ばよい。リング・レーザーに用いられるミラーに対して
は、四分の一波長スタツクは一般に基体上に沈着せしめ
られた17ないし25個の四分の一波長薄膜光学層から
成る。各層は典型的には500ないし800オイ・グス
トロームの厚さである。層は高屈折率材料と低屈折率材
料との間で交互になつている。典型的には、高屈折率材
料は五酸化タンタル(Ta2O5)または二酸化チタン
(TiO2)であり低屈折率材料は二酸化シリコン(S
iO2即ち石英)である。四分の一波長スタツクにおけ
る逆散乱および吸収損失を最小ならしめるためには欠陥
がなく、そしてコーテイングの原料となるバルク材料の
屈折率及び密度に近い非晶質被膜を得ることが望ましい
目標は被覆の分子ごとの沈着を得て結晶構造を避けるこ
とにある。また室内における充分な酸素の欠乏から生じ
る亜酸化物の形成を避けることも望ましい。現在までの
ところリング・レーザー・ミラー用の四分の一波長スタ
ツクを製造する木な方法は電子ビーム蒸着技法を用いる
ことにあつた。
反射性のスタツクが被覆されるべき基体は沈着せしめら
れるべきバルクまたは標的材料の試料と共に真空室の内
側に位置せしめられる。その試料材料に焦点を合わされ
た電子ビームが分子が蒸発せしめられてしまう点まで該
材料の局部的発熱を生ぜしめる。次いでこれらの分子は
被覆されている基体を含めて真空室の内部に位置する他
の表面上に凝縮する。電子ビームが使用されてきたのは
標的材料の局部的領域に充分な熱的エネルギを伝えるこ
とができるからである。
ビーム中における電子の運動エネルギはビームが蒸発材
料に向けられる時に熱的エネルギに変換される。標的材
料の分子は分子または分子群が沸騰する点まで加熱され
る。被覆の手段としてのこの電子ビーム蒸発法は197
6年カリホルニヤ州バークレ一市第7街2850番地の
AlrcOTemescal社により頒布された「物理
的蒸気沈着」なるテキストにおいて徹底的に説明されて
いる。電子ビーム蒸発技法において遭遇する主な問題の
1つは四分の一波長スタツクの層をそれらがその原料た
るバルク材料の密度に接近するように被覆することにあ
る。
この方法では、標的材料の分子はそれらの間に空所が残
されるようにして基体上に凝縮する。その結果得られる
被覆ははら荷よりも密度が小さくその結果層の屈折率に
差を生じる。最終的な密度を予測できないために、スタ
ツクの屈折率を決定しこれを制御することは困難である
。電子ビーム技法のもう1つの問題は標的材料中の不純
物またはエア・ポケツトに遭遇する電子ビームを処置せ
ねばならないことにある。
高熱濃縮の結果小さな爆発が生じこのためより大きな固
まりの多数の分子および不純物を投出しこれらが層内に
凝縮する。これらの不純物(』レーザー・ミラーにおけ
る逆散乱および吸収を増大せしめるものである。電子ビ
ーム蒸発技法では、基体の温度、室内における酸素の分
圧、沈着率および標的材料の作成を含むパラメータかス
タツクの酸化状態、パツキング密度および無定形性の度
合いを制御および向上せしめようとして変化せしめられ
る。
一般に、適正な変化を決定しそれらを制御することはき
わめてむずかしい。典型的には、空所が比較的無くて充
分に無定形である高密度被覆を和るには基体の温度は約
300℃に維持されねばならない。現在までのとこへ電
子ビーム蒸発技法は吸収および逆散乱による損失が0.
1(Ft)の範囲内にあるレーザー・ミラーを一貫して
生産しうる所まで洗練されてきている。レーザー・ミラ
ーのための薄膜を沈着せしめる可能な手段として無線周
波数(RF)スバツタリングが従来試みられている。
RFスパツタリングは上記「物理的蒸気沈着』106〜
108頁に説明されている。簡単に言えは、この方法は
間にアルゴン・ガスを入れた2つの板を用いるものであ
る。一方の板の上には被覆されるべき基体かあり他方の
板の土には標的材料がある。両板間の高周波数高電圧交
流電界がガス原子をイオン化し、それらを前後に運動せ
しめて標的に衝突せしめその時基体上に沈着せしめられ
る分子を叩き出す。このようにして作られた被覆は結晶
性となる傾向があつた。
更に、該方法は被覆をして塊りを形成させ(即ち、高度
の表面粗さを有せしめ)基体温度は正確に制御するのが
殆ど不可能である。RFスパツタリングは現在のところ
商用適用例において用いられているが一般に特殊化した
薄い光フ学膜適用例のためには用いられていない。
本発明の目的はレーザー・ミラー用の高品質四分の一波
長スタツクを生産することにある。
かかるミラーは個々の層においてきわめて増大したパツ
キング密度および向上した無定形状態を有し不純物およ
び表面変態は実質的に減少せしめられている。これはイ
オン・ビーム反応性スパツタリングの技法を採用して四
分の一波長スタツク・ミラーを構成する誘電被覆を作る
ことにより達成される。本発明の重要な一面はイオン・
ビーム・スパツタリングがイオンで標的材料を衝撃する
ことにある。これらのイオンは高い運動量でもつて標的
に衝突し標的材料の個々の分子を破壊する。次いで標的
分子はレーザー・ミラー用のベースを構成する基体土に
沈着せしめられる。この結果基体上には分子ごとの沈着
が得られて向上した無定形被覆および増大したパツキン
グ密度が得られる。また分子はイオン・ビーム・スパツ
タリングに関連したより高い分子速度により基体により
良好に付着する。本発明の他の重要な一面は無定形状態
および満足なパツキング密度レベルを得るために被覆さ
れる基体が高温に維持される必要がないようにした本質
的に冷間方法であることにある。
更に、それは高エネルギの局部的適用を通じて標的材料
の分子を沸騰して蒸発させるのではなくてイオンが該分
子を緩く破るようにした冷間方法であるから、標的材料
中の空気空所および不純物は小さな爆発を生ぜしめず従
つて基体上に沈着しうるより大きな固まりの材料を破壊
するものである。これにより四分の一波長スタツク層に
おける不純物および変態はきわめて減少せしめられる。
本発明の他の重要な一面は基体か被覆されている真空室
内に酸素が存在することにある。
層内の分子の酸化に利用しうる酸素流の量は被覆の層に
おける吸収不純物を構成するはずの亜酸化物の形成を最
小とすべく緊密に制御されねばならない。この制御は、
前記冷間方法の一面を含む他の特徴と共に、レーザー・
ミラーを被覆する工程をきわめて簡単化し最終密度およ
び屈折率を遥かに予測しうるものとする。本発明の他の
一面は薄膜の沈着の開始に先立つてベース基体をイオン
で衝撃することができる点にある。
この基体表面の衝撃は表面変態を除去すると共に基体表
面を浄化してミラーの反射性にとつて有害となるはずの
不完全さおよび不純物を除去するものである。現在のと
ころ、イオン・ビーム沈着方法は001%の範囲内の損
失をもつてレーザー用の四分の一波長スタツク・ミラー
を一貫して生産することができる。
C.わは薄膜沈着、特にレーザー・ミラー用の四分の一
波長スタツクの製造に関する技術における有意な改良を
表わす。本発明によつて達成さわる他の目的、特徴およ
び改良は図面および以下の詳細な説明から明らかとなる
であろう。
第1図はイオン・ビーム・スパツタリングにより干渉光
学フイルムを製造するために用いられる真空室装置のh
面図である。
真空室2は約1.5×10−4t0rrのアルゴンを収
容している。アルゴンは該室内へ管3を介して進入し、
アルゴンはイオン・ビーム・ガン4の領域内で該室内に
解放される。該室の内部には光学ミラー内に沈着せしめ
られた層の適正な化学量論を保証すべく酸素も存在して
いる。酸素の分圧は被覆される標的材料が高い屈折率を
有するか低い屈折率を有するかに依存する。高い屈折率
の材料に対しては酸素の分圧は約5×10−5t0rr
であるが、低い屈折率の材料に対しては約3×10−6
である。酸素は管36を介して室内へ進入する。
酸素の分圧は該室内のアルゴンの分圧よりも遥かに小さ
いので、酸素の圧力のみを測定するための特殊な装置が
考案された。
電圧出力を有する圧カセンサ7が酸素管路5内の圧力を
感知する。圧力センサの出力はグランビル・フイリツプ
ス・サーボ弁制御器等のサーボ弁制御器9に伝えられる
。このサーボ弁制御器はサーボ弁11を開閉して管路5
内の酸素を所定の一定圧力に維持する。酸素は管13を
介してサーボ弁11へ給送される。圧カセンサ7の位置
は室内のアルゴンではなくて室に給送される酸素の圧力
のみを効果的に測定するに充分なほどに室から遠くに離
れている。酸素の量を制御するもう1つの可能な方法と
しては適正な比で混合せしめられたガスを管3を介して
導入することである。イオン・ビーム・ガン4は当業界
で一般にカウフマン型イオン・ビーム・ガンとして知ら
れている市販のイオン放出装置である。
ガンの陰極6はサーモニツクなエミツタである、即ち、
それ(ゴワイヤを加熱する電流をそれに通すことにより
電子を放出するものである。陰極6は陽極8へと加速せ
しめられる電子を放出する。陰極から陽極へと加速せし
められる電子はアルゴン原子に衝突しそうすることによ
りアルゴンから電子を除去する。その結果、陽極から離
れる方向にグリツド12,14へ向けて加速せしめられ
る正に帯電したアルゴン・イオンが得られる。陽極に取
付けられた永久棒磁石10が陽極へ向かう電子を螺旋状
に旋回せしめる磁界を陰極と陽極間の領域内へと導入す
る。この螺旋状の運動は電子か陽極に達するに当つて移
動するその距離を効果的に増大せしめることにより電子
とアルゴン原子との衝突回数を増大せしめる。陰極6と
陽極8との間の空間において電子およびアルゴン・イオ
ンは白熱するプラズマを和…出す。
このプラズマは高い負の電位にあり下側グリツド14は
ほぼ地気電位にある。2つのグリツド12と14の電圧
差は500ないし1500ボルトであるからこの2つの
グリツド間を通るアルゴン・イオンはプラズマから遠ざ
かる方向へガンから高い速度で加速せしめられる。
これらのイオンはイオン・ビームを構成する。金属容器
16は電子を放出するように白熱状態に維持されている
電線を収容している。
これらの放出された電子は容器のピンホール17を介し
てビーム内に導入さわる。これはイオン・ビームの電荷
バランスを維持するためである。発生するビーム強度は
約100ミリアンペアおよび1000ボルトである。
ビーム強度は陰極電流、陽極と陰極間の電圧および室2
の内側のガスの部分的圧力に依存する。いま、陰極電流
は約20アンペアであるが陽極と陰極間の電圧は40な
いし60ボルトの範囲にある。アルゴンの部分的圧力は
1.5×10−4t0rrである。加えて、基体上に高
屈折率材料が沈着せしめられる低屈折率材料が沈着せし
められるかによつて約5×10−5t0rrかまたは3
×10−6t0rrの分圧をもつて酸素が室を介して導
入される。水冷された4標的タレツ口8が設けられてい
る。
1つの標的は標的材料の原子が除去され基体上に被覆さ
わるようにイオン・ビームが向けられる材料の基部片で
ある。
標的は支持板に(Jんた付けされており、タレツト18
の表面A,B,CおよびDはこれらの支持板を装着する
ために設けられている。各表面に別々の支持板を装着し
てもよい。、スパツタリング工程時に、標的はしばしば
熱くなりすぎる。
スパツタリング率は温度に依存するから、標的の温度が
高ければ高いほど被覆される基体上への沈着の率も高く
なる。従つて、標的の温度を制御するために、スパツタ
リングにおける標準的な慣行はタレツト18の内側に水
管路を有せしめて標的を冷却するために水を循環せしめ
ることである。タレツトがどのように機能しまた水がど
のように循環せしめられるかは第2図を参照する際にも
つと明らかとなるであろう。第1図に示した構成におい
ては、ガン4から発するイオン・ビームは矢印で示した
ごとくタレツトの表面Aに向けられる。
標的材料の原子は除去されて室2の内側の表面上に被覆
される。セラミツク基体20は誘電性被覆を沈着せしめ
るべきベースから成る。この基体は軸22の端部におけ
る円板上に装着されている。該基体はリング・レーザー
・ミラーのための基部を形成しそわは標的18から除去
される原子の主流内にあるように室の内側に標的の近く
に位置せしめられている。軸22は棒リンク仕掛け26
を室に出入りさせることにより基体の角度が変化せしめ
られるように継手24を有する。棒リンク仕掛けは普通
は入手され当業界では周知である密封具を用いて室の内
外に摺動することを許される。更に、軸22を更に室内
へと摺動せしめそれに従つて棒リンク仕掛けを調節する
ことにより、基体20はイオン・ビームの流れの中に直
接置かれビームが基体の表面に衝突するように傾動せし
められる。この位置は点線28で示さわている。棒リン
ク仕掛け26を軸22に連結するためにスリーブ30が
設けられている。
このスリーブは軸が棒リンク仕掛け26により支持され
つつ回転するのを許す。被覆工程時には、軸は毎分約6
0回転で回転せしめられる。軸の位置を変化せしめそれ
を室の内側で回転せしめるための装置は第3図に更に詳
細に示されている。室の内側には基体の近くに該基体上
の被覆の厚さを監視するために水晶石英モニタ32が設
けられている。
このモニタ32はその表面上の被覆による石英上の質量
の増大を測定することにより厚さを測定する。被覆の質
量が増大するにつれて、発振回路の固有周波数が減少す
る。発振回路の周波数は石英上に沈着せしめられた被覆
の厚さに対応する読取りを与えるように校正さわる。石
英上の被覆の厚さは基体20上の被覆の厚さに対応する
。かかるモニタは市販されており当業界周知である。第
2図は真空室2の側面図を示す。
図示されているごとく、4つの辺を有する水冷されたタ
レツト18が軸38に沿つて水平棒40により支持され
ている。タレツトの中心に(才鉛直棒42が軸受44に
取付けられころ軸受46を介して水平棒40に連結され
ている。図示の配置は水平棒40がタレツト18に支持
を与えるのを許すと共に軸38はタレツトを回転せしめ
室の内外に摺動することを許され棒40はタレツトを支
持する。可撓性の管48が室の外側で中空軸38内へと
進入しタレツトの装着表面へ循環水を与える。室の側部
に固定的に取付けられた金属管50は中空軸38のため
のハウジングおよび支持体を与える。ハウジング管50
と軸38間の密封具としてOリング密封具52が設けら
れている。軸38には外側ハンドル54が固定的に取付
けられ一端において玉軸受56上に支持されている。こ
れらのハンドルのインデツクス58に対する相対位置は
室の内側におけるタレツトの角位置に関する情報を操作
者に与える。第3図において、軸22の端部上に装着さ
れた基体を真空室2の内側で回転せしめうるようにする
ための装置が設けられている。
円形リング64とプーリ66の間にはバツキング・マグ
ネツト60,62がクランプされている。リングとバツ
キング・マグネツトとプーリとはボルト65により互い
に締付けられてバツキング・マグネツト組立体を形成し
ている。玉軸受68,70がバツキング・マグネツト組
立体を支持管ハウジング72に取付けている。このハウ
ジング72は室の外側に固定的に取付けられている。軸
22は玉軸受74,76によりハウジング72の内側に
固定されている。軸受74,76の内側レースは軸22
に取付けられているが外側レースはローラ78に取付け
られている。ローラ78(ま軸22が室の内外に摺動す
る際に管状ハウジング72の両側に接触しないように軸
に対する支持を与える。軸受74,76は軸22が回転
するのを許すがローラおよび管ハウジングは静止したま
まに残る。バツキング・マグネツトおよびプーリが管状
軸72のまわりを回転するにつれて、マグネツト60,
62からの磁界は回転して軸22に固定的に取付けられ
たアーマチヤ80上に角力を加える。この型式のアーマ
チヤは高透磁性の鉄片であり当業界周知である。バツキ
ング・マグネツトおよびプーリが回転するにつれて、室
の内側に位置する基体も回転する。プーリには「V」ベ
ルト84を経て電動モータ82が連結されて軸22に一
定の駆動を与える。軸86は玉軸受組88の内側レース
に連結されているが外側レースは玉軸受組76の外側レ
ースに連結されている。
この配置は軸22が自由に回転するのを許すが軸86は
静止したままに残る。しかし、軸86が管状ハウジング
72の内外に摺動するにつれて軸22はそれと共に運動
せしめられる。ねじ山付キヤツプ90が管状ハウジング
72と軸86との間にOリング密封具92を固定して真
空室を密封する。第1図、第2図および第3図において
述べた装置は種々の型式のイオン・ビーム・スパツタリ
ングに適している。
ここに述べた工程はセラミツク基体上への薄膜層の沈着
が一連のまたは一重ねの四分の一波長層を形成してリン
グ・レーザー・ジヤイロスコープ内でレーザー・ビーム
を反射せしめるためのものである。しかし該工程は必ら
ずしも組立てリング・レーザー・ミラーに限定されない
。再び第1図を参照すると、軸22の端部に装着された
セラミツク基体20はイオン・ビーム流内に点線28で
示したように位置せしめられる。
ある角度をもつて基体の表面を衝撃するイオン・ビーム
はそれを洗浄して表面上に位置する不純物を取除くと共
に粗い点を取除く。これはより清潔でより滑らかな表面
を与えてより良好な薄膜被覆を準備するものである。次
いで基体は第1図に示された位置へと後退せしめられタ
レツト18の装着表面A上に位置する標的はイオン・ビ
ームによつて衝撃される。標的から取除かれた原子は室
2の内側に位置する、基体を含めた露出表面上に被覆さ
れる。室の内側にはガラス・シールド102か設けられ
ている。
このシールドは該シールドに取付けられた軸104が回
転せしめられるのを許しつつ真空室が密封された状態に
残るのを許す室の外側に位置する装置103により第1
図示位置へと回転せしめられる。大気に露出せしめられ
た標的はその表面上に取扱いによる汚染物を受けたり酸
化その他の腐蝕を受ける恐わがある。
薄膜を被覆するに先立つて、標的はこれをイオン・ビー
ムにより衝撃して酸化および汚染を除去することにより
室の内側で洗浄される。この洗浄時に、棒リンク仕掛け
26および軸22は基体20がガラス・シールド102
の背後に位置せしめられるように操作される。このよう
にして、標的から除去された汚染物および酸化物は基体
表面上に沈着することを防止される。二酸化チタン等の
高屈折率材料がタレツト18の表面A上における標的材
料である。第1図に示したように、イオン・ビームは表
面A上の標的に斜めに衝突し標的材料の原子を除去する
。なお基体はイオン・ビームにより除去された標的分子
の主通路内に室の内側に位置している。二酸化チタンの
標的は沈着せしめられた層がレーザー・ビームのに波長
の光学的厚さを有するまでイオン・ビームにより衝撃さ
れる。異るレーザー・ビームは異る波長を有しうるから
、に波長層の適正な厚さは特定の設計パラメータに応じ
て変化しうる。適正な層厚さは次式により計算される。
二酸化シリコン等の低屈折率標的材料がタレツトの表面
Cに付着せしめられている。
高屈折率四分の一波長層が完全な場合には、タレツトは
180回転せしめられイオン・ビームは表面C上の標的
を斜めに衝撃して低屈折率四分の一波長層を沈着せしめ
る。典型的には二酸化シリコン層は厚さ約1000オン
グストロームであるが二酸化チタン層は厚さ約700オ
ングストロームである。この手順は高屈折率材料と低屈
折率材料の交互する一重ねの層が沈着せしめられるまで
繰返される。沈着せしめられる層の数は材料の屈折率の
差および所望のリフレクタンスの量に依存する。適当な
高屈折率材料は2.0より大きい屈折率を有する材料で
ある。低屈折率材料は一般に1.5より小さな屈折率を
有する。上述した材料、即ち二酸化チタンおよび二酸化
シリコンはそれぞれ約2.4および1.46の屈折率を
有する。二酸化チタン/二酸化シリコンのミラーは典型
的には最大リフレクタンスに対して21個の交互の層を
有する。
0.05ないし0.01%の伝達を許すミラーが必要と
される場合には、約19個の交互の層が用いられる。
層材料間の屈折率の差がより小さければ、同じリフレク
タンスを得るのにより多くの層が必要とされる。因みに
、リング・レーザー・ミラーのベースを形成する基体は
一般にシヨツト・グラス社製のZerO−Durかまた
はオーエンス・イリノイ社製のCervit等の超低膨
張セラミツク材料である。
この基体および高および低屈折率材料の交互の層として
他の材料を代用してもよくこのことも本発明の範囲およ
び趣旨内にあたるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は干渉光学フイルムを作成するに当つてイオン・
ビーム・スパツタリングを行なうに必要な種々の装置を
そなえた真空室の内部を示す部分的断面正面図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 光学膜の製造方法において、真空室内で、標的に対
    してイオン・ビームを斜め方向から照射し、ベース上に
    該標的材料の分子をスパッタすることにより、ベース上
    に光学膜を被着し、イオン・ビームを維持するのに十分
    なガスと前記薄膜の適正な化学量論的組成を達成するの
    に適した量の酸素とを与えるよう真空室内の雰囲気を調
    節し、前記イオン・ビームを照射された前記標的材料が
    分子ごとに散乱して分子ごとにベース上に被着する程度
    に、該イオン・ビームを高速に加速することを特徴とす
    る光学膜の製造方法。 2 特許請求の範囲第1項に記載の方法において、前記
    イオン・ビームの加速により100mA、100.0V
    のイオン流を発生させることを特徴とする光学膜の製造
    方法。 3 特許請求の範囲第1項に記載の方法において、前記
    イオン・ビーム照射された標的を、前記ベースへの層の
    被着をしている間に、変化させることによつて、該ベー
    ス上に異なつた材料から成る複数の層を被着することを
    特徴とする光学膜の製造方法。 4 特許請求の範囲第3項に記載の方法において、前記
    標的は、前記ベース上への複数の層を被着している間、
    回転させることを特徴とする光学膜の製造方法。 5 特許請求の範囲第3項に記載の方法において、前記
    多数の層膜は異る屈折率を有する光学層から成ることを
    特徴とする光学膜の製造方法。 6 特許請求の範囲第1項に記載の方法において、更に
    前記標的を衝撃するに先立つて前記ベースをイオン・ビ
    ームにより斜めに衝撃することにより前記ベースを洗浄
    し表面の変態を除去することを特徴とする光学膜の製造
    方法。 7 特許請求の範囲第3項に記載の方法において、前記
    多数の層を沈着せしめる工程は2.0よりも大きい屈折
    率を有する材料と1.5よりも小さい屈折率を有する材
    料とを交互の光学層として沈着せしめることを含むこと
    を特徴とする光学膜の製造方法。 8 特許請求の範囲第7項に記載の方法において、2.
    0よりも大きい屈折率を有する前記光学層は二酸化チタ
    ンを含むことを特徴とする光学膜の製造方法。 9 特許請求の範囲第7項に記載の方法において、1.
    5よりも小さな屈折率を有する前記光学層は二酸化シリ
    コンを含むことを特徴とする光学膜の製造方法。 10 特許請求の範囲第7項に記載の方法において、前
    記交互の層は四分の一波長層であることを特徴とする光
    学膜の製造方法。 11 特許請求の範囲第1項に記載の方法において、更
    に過剰の熱累積を防止するため且つスパッタリング率を
    制御するために前記標的を冷却することを含むことを特
    徴とする光学膜の製造方法。 12 特許請求の範囲第1項に記載の方法において、前
    記ベースは低膨張セラミック基体であることを特徴とす
    る光学膜の製造方法。
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