JPS60242307A - 膜厚制御方法 - Google Patents
膜厚制御方法Info
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- JPS60242307A JPS60242307A JP9906084A JP9906084A JPS60242307A JP S60242307 A JPS60242307 A JP S60242307A JP 9906084 A JP9906084 A JP 9906084A JP 9906084 A JP9906084 A JP 9906084A JP S60242307 A JPS60242307 A JP S60242307A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
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- thin film
- sample substrate
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
- G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
- C23C14/542—Controlling the film thickness or evaporation rate
- C23C14/545—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material
- C23C14/547—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material using optical methods
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、光学薄膜を真空蒸着によって形成する際の膜
厚制御方法に関するものである。
厚制御方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来、レンズなどの光学部品の表面に反射防止膜などの
光学薄膜が形成されることはよく知られている。また、
近年は光波術の発展にともなって光学部品の表面に各種
の特性をもつ光学薄膜を形成して用いる機会が多くなっ
てきている。前記のような光学薄膜を光学部品表面に形
成する手段として一般には真空蒸着法が用いられている
が、光学薄膜を形成する上においては、単層膜の場合で
も多層膜の場合でも、各層の膜厚を精度よく制御するこ
とが重要である。従来一般には、光学薄膜の膜厚の制御
手段として薄膜形成中の試料基板の反射光量を測定して
膜厚を制御する方法が用いられることが多い。
光学薄膜が形成されることはよく知られている。また、
近年は光波術の発展にともなって光学部品の表面に各種
の特性をもつ光学薄膜を形成して用いる機会が多くなっ
てきている。前記のような光学薄膜を光学部品表面に形
成する手段として一般には真空蒸着法が用いられている
が、光学薄膜を形成する上においては、単層膜の場合で
も多層膜の場合でも、各層の膜厚を精度よく制御するこ
とが重要である。従来一般には、光学薄膜の膜厚の制御
手段として薄膜形成中の試料基板の反射光量を測定して
膜厚を制御する方法が用いられることが多い。
以下図面を参照しながら従来の膜厚制御の方法について
説明する。第１図は従来の膜厚制御の方法を示す真空蒸
着装置の構成図を示すものであシ、１は膜厚制御用の変
調された光束を発する投光部、２は膜厚監視用の試料基
板、３は波長選択フィルタ、４は膜厚制御用の光束の検
出部、５は試料基板２の反射光量の変化量に対応した情
報を表示する表示部、６は蒸発源、７は蒸発源６からの
蒸発流を制御するためのシャッタ、８は蒸発源６および
ンヤソタ７を制御するための蒸着制御部、９は真空蒸着
槽である。
説明する。第１図は従来の膜厚制御の方法を示す真空蒸
着装置の構成図を示すものであシ、１は膜厚制御用の変
調された光束を発する投光部、２は膜厚監視用の試料基
板、３は波長選択フィルタ、４は膜厚制御用の光束の検
出部、５は試料基板２の反射光量の変化量に対応した情
報を表示する表示部、６は蒸発源、７は蒸発源６からの
蒸発流を制御するためのシャッタ、８は蒸発源６および
ンヤソタ７を制御するための蒸着制御部、９は真空蒸着
槽である。
以上のように構成された真空蒸着装置の膜厚制御の方法
を以下に説明する。投光部１から発せられた変調光束は
真空蒸着槽９に設けられた窓１０を通過し真空蒸着槽９
内に導かれる。光束は通常蒸発源などからの透光を除く
ために約１０００ＨＺで変調されている。真空蒸着槽内
に導かれた光束は、膜厚監視用の試料基板２から反射し
、再たび窓１ｏを通過し、波長選択フィルタ３を通過し
て膜厚制御の波長を選択され例えば光電変換器などの検
出部４に入射する、検出部４で波長変換フィルタ３を通
過した光束のエネルギーは通常電気信号に変換増幅され
、反射光量に対応した信号を表示部６に表示する。
を以下に説明する。投光部１から発せられた変調光束は
真空蒸着槽９に設けられた窓１０を通過し真空蒸着槽９
内に導かれる。光束は通常蒸発源などからの透光を除く
ために約１０００ＨＺで変調されている。真空蒸着槽内
に導かれた光束は、膜厚監視用の試料基板２から反射し
、再たび窓１ｏを通過し、波長選択フィルタ３を通過し
て膜厚制御の波長を選択され例えば光電変換器などの検
出部４に入射する、検出部４で波長変換フィルタ３を通
過した光束のエネルギーは通常電気信号に変換増幅され
、反射光量に対応した信号を表示部６に表示する。
試料基板２からの反射光量は形成される薄膜の光学的膜
厚によって、薄膜の屈折率が基板の屈折率より低い場合
は第２図ａ１薄膜の屈折率が基板の屈折率より高い場合
には、第２図すのように変化し設計波長λ。のλ。／４
の整数倍となったとき極値をとることがわかっているの
で、その極値を表示部５から読取り、蒸着制御部８によ
って蒸発源６からの蒸発流をシャッタ７によって遮断す
ることによって薄膜の光学的膜厚の制御を行なっている
。すなわち従来は基本的には設計波長λ。のλ。／４の
整数倍で光学的膜厚の制御を行なっていた。
厚によって、薄膜の屈折率が基板の屈折率より低い場合
は第２図ａ１薄膜の屈折率が基板の屈折率より高い場合
には、第２図すのように変化し設計波長λ。のλ。／４
の整数倍となったとき極値をとることがわかっているの
で、その極値を表示部５から読取り、蒸着制御部８によ
って蒸発源６からの蒸発流をシャッタ７によって遮断す
ることによって薄膜の光学的膜厚の制御を行なっている
。すなわち従来は基本的には設計波長λ。のλ。／４の
整数倍で光学的膜厚の制御を行なっていた。
しかしながら近年は、従来より高性能な特性をもつ光学
膜が設計されており、その場合必らずしも各層の光学的
膜厚が設計波長λ。のλ。／４の整数倍となるものでは
ない。例えば反射防止膜を等価膜を利用して形成するこ
とがあるが、この等価膜は低屈折率材料と高屈折率材料
との交互膜で各層の膜厚を変えることにより任意の屈折
率の光学的膜厚λ。／４の層を作る方法であり、前記反
射防止膜の一部の層に適用されることがある。等価膜で
は構成する各層の膜厚がλ。／４よりもか々り薄くなる
場合がある。光学的膜厚がλ。／４と異なる場合、波長
選択フィルタを変換することによってλ０を変化させ、
ある程度め膜厚変化には対応できるが、検出部に使用さ
れている検出器の感度上、それも限度がありまたフィル
タを交換する手間もかかる。
膜が設計されており、その場合必らずしも各層の光学的
膜厚が設計波長λ。のλ。／４の整数倍となるものでは
ない。例えば反射防止膜を等価膜を利用して形成するこ
とがあるが、この等価膜は低屈折率材料と高屈折率材料
との交互膜で各層の膜厚を変えることにより任意の屈折
率の光学的膜厚λ。／４の層を作る方法であり、前記反
射防止膜の一部の層に適用されることがある。等価膜で
は構成する各層の膜厚がλ。／４よりもか々り薄くなる
場合がある。光学的膜厚がλ。／４と異なる場合、波長
選択フィルタを変換することによってλ０を変化させ、
ある程度め膜厚変化には対応できるが、検出部に使用さ
れている検出器の感度上、それも限度がありまたフィル
タを交換する手間もかかる。
以上のように光学的膜厚がλ。／４の整数倍でない層を
形成する場合には、前記従来の膜厚制御の方法を用いる
ことは手間がかかったり、あるいは適用できないことも
ある。
形成する場合には、前記従来の膜厚制御の方法を用いる
ことは手間がかかったり、あるいは適用できないことも
ある。
発明の目的
本発明の目的は光学的膜厚がλ。／４の整数倍以外でも
薄膜の膜厚制御を容易に可能とする膜厚制御の方法を提
供することである。
薄膜の膜厚制御を容易に可能とする膜厚制御の方法を提
供することである。
発明の構成
本発明の膜厚制御法は、薄膜形成中の試料基板の設計波
長に対する反射率の変化量を検出し前記設計波長に対応
した情報を出力する検出部と、前記試料基板に形成され
る薄膜の光学的膜厚が所望の値になるときまでの反射光
量の変化量を前記設計波長に対応した情報として出力す
る設定部とから得られる画情報を比較し、蒸発源および
前記蒸発源からの蒸発流を遮断するシャッタを制御する
蒸着制御部を制御して試料基板に形成される薄膜の光学
的膜厚の制御を行なうことを特徴とするものであシ、こ
の方法によって薄膜の光学的膜厚が設計波長λ０のス０
／４の整数倍以外でも容易に制御することができる。
長に対する反射率の変化量を検出し前記設計波長に対応
した情報を出力する検出部と、前記試料基板に形成され
る薄膜の光学的膜厚が所望の値になるときまでの反射光
量の変化量を前記設計波長に対応した情報として出力す
る設定部とから得られる画情報を比較し、蒸発源および
前記蒸発源からの蒸発流を遮断するシャッタを制御する
蒸着制御部を制御して試料基板に形成される薄膜の光学
的膜厚の制御を行なうことを特徴とするものであシ、こ
の方法によって薄膜の光学的膜厚が設計波長λ０のス０
／４の整数倍以外でも容易に制御することができる。
実施例の説明
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明す
る。
る。
第３図は本発明の膜厚制御方法による真空蒸着装置の一
実施例における構成図を示すものである。
実施例における構成図を示すものである。
第３図において３４は薄膜形成中の試料基板２の設計波
長に対する反射光量の変化量を検出し、設計波長に対応
した前記変化量に関する情報を出力する検出部であシ、
３０は試料基板２に形成される薄膜の光学的膜厚が所望
の値になるときまでの反射率の変化量に関する情報を前
記設計波長に対応した情報として出力する設定部である
。
長に対する反射光量の変化量を検出し、設計波長に対応
した前記変化量に関する情報を出力する検出部であシ、
３０は試料基板２に形成される薄膜の光学的膜厚が所望
の値になるときまでの反射率の変化量に関する情報を前
記設計波長に対応した情報として出力する設定部である
。
以上のように構成された真空蒸着装置について以下本発
明の膜厚制御方法を説明する。投光部１から発せられた
変調光束は真空蒸着槽９に設けられた窓１ｏを通過し真
空蒸着槽９内に導かれる。
明の膜厚制御方法を説明する。投光部１から発せられた
変調光束は真空蒸着槽９に設けられた窓１ｏを通過し真
空蒸着槽９内に導かれる。
真空蒸着槽内に導かれた光束は、膜厚監視用の試料基板
２から反射し再たび窓１ｏを通過し波長選択フィルタ３
を通過して膜厚制御の波長を選択され、光電変換器など
の検出部３４に入る。検出部３４では入射してきた光束
の光量の変化量を検出し選択された波長に対応した情報
を出力する。前記の情報は設定部３ｏから出力されるあ
らかじめ設定された情報、すなわち試料基板２に形成さ
れる薄膜の光学的膜厚が所望の値になるときまでの反射
光量の変化量に対応する情報と逐次比較される。そうし
て検出部３４からの情報が設定部３０に設定された所望
の値における情報と一致したとき、蒸着制御部８を制御
しシャッタ７を閉じ蒸着を停止する。設定された情報は
例えば第４図に示噴 すようなものである。第４図の条件は屈折率１．５４や
ガラス基板上に屈折率１．３８のフッ化マグネシウムの
薄膜を設計波長λ。が５５０ｎｍで光学的膜厚がλ。／
４まで蒸着したときの情報例を示す。
２から反射し再たび窓１ｏを通過し波長選択フィルタ３
を通過して膜厚制御の波長を選択され、光電変換器など
の検出部３４に入る。検出部３４では入射してきた光束
の光量の変化量を検出し選択された波長に対応した情報
を出力する。前記の情報は設定部３ｏから出力されるあ
らかじめ設定された情報、すなわち試料基板２に形成さ
れる薄膜の光学的膜厚が所望の値になるときまでの反射
光量の変化量に対応する情報と逐次比較される。そうし
て検出部３４からの情報が設定部３０に設定された所望
の値における情報と一致したとき、蒸着制御部８を制御
しシャッタ７を閉じ蒸着を停止する。設定された情報は
例えば第４図に示噴 すようなものである。第４図の条件は屈折率１．５４や
ガラス基板上に屈折率１．３８のフッ化マグネシウムの
薄膜を設計波長λ。が５５０ｎｍで光学的膜厚がλ。／
４まで蒸着したときの情報例を示す。
この場合においては、検出部から得られる情報を逐次設
定された情報と比較し、例えば光学的膜厚をλ。７勺と
したいときには、検出部から得られる情報が第４図にお
いてＡ点に対応する値に達したとき蒸着を停止すればよ
く、光学的膜厚をλ。／２０としたいときにはＢ点に対
応する値に達したとき蒸着を停止すればよい。
定された情報と比較し、例えば光学的膜厚をλ。７勺と
したいときには、検出部から得られる情報が第４図にお
いてＡ点に対応する値に達したとき蒸着を停止すればよ
く、光学的膜厚をλ。／２０としたいときにはＢ点に対
応する値に達したとき蒸着を停止すればよい。
以上のように本実施例によれば、光学的膜厚がλ。／４
の整数倍以外でも容易々膜厚制御を実現している。なお
、上の実施例では形成される薄膜を単層膜としたが多層
膜の膜厚制御にも同様に利用することができる。
の整数倍以外でも容易々膜厚制御を実現している。なお
、上の実施例では形成される薄膜を単層膜としたが多層
膜の膜厚制御にも同様に利用することができる。
発明の効果
以上の説明から明らかなように本発明の膜厚制御方法は
試料基板の設計波長に対する反射光量の変化量を検出し
前記設計波長に対応した情報を出力する検出部と、試料
基板に形成される薄膜の光学的膜厚が所望の値になると
きまでの反射光量の変化量を設計波長に対応した情報と
して出力する設定部とから得られる画情報を比較し、検
出部から得られる情報が設定部に設定された所望の光学
的膜厚に対する情報となったとき、蒸発源および蒸発源
からの蒸発流を遮断するシャツ□りを制御する蒸着制御
部を制御して試料基板に形成される薄膜の光学的膜厚の
制御を行なうため、薄膜の光学的膜厚が設計波長λ。の
λ。／４の整数倍以外でも制御でき、その実用上の価値
は犬なるものがある。
試料基板の設計波長に対する反射光量の変化量を検出し
前記設計波長に対応した情報を出力する検出部と、試料
基板に形成される薄膜の光学的膜厚が所望の値になると
きまでの反射光量の変化量を設計波長に対応した情報と
して出力する設定部とから得られる画情報を比較し、検
出部から得られる情報が設定部に設定された所望の光学
的膜厚に対する情報となったとき、蒸発源および蒸発源
からの蒸発流を遮断するシャツ□りを制御する蒸着制御
部を制御して試料基板に形成される薄膜の光学的膜厚の
制御を行なうため、薄膜の光学的膜厚が設計波長λ。の
λ。／４の整数倍以外でも制御でき、その実用上の価値
は犬なるものがある。
第１図は従来の膜厚制御の方法を示す真空蒸着装置の構
成概略図、第２図ａ、ｂは薄膜の光学的膜厚の変化に対
する反射光量の変化を示す図、第、３図は本発明の膜厚
制御の方法を示す真空蒸着装置の一実施例における構成
概略図、第４図は設定部に設定される情報例を示す図で
ある。 １・・・・・・投光部、２・・・・・・試料基板、３・
・・・・・波長選択フィルタ、４・・・・・・検出部、
５・・・・・・表示部、６・・・・・・蒸発源、７・・
・・・・シャッタ、８・・・・・・蒸着制御部、９・・
・・・・真空蒸着槽、１０・・・・・・窓、３４・・・
・・・検出部、３ｏ・・・・・・設定部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 光学的膜１ 第３図 第４図
成概略図、第２図ａ、ｂは薄膜の光学的膜厚の変化に対
する反射光量の変化を示す図、第、３図は本発明の膜厚
制御の方法を示す真空蒸着装置の一実施例における構成
概略図、第４図は設定部に設定される情報例を示す図で
ある。 １・・・・・・投光部、２・・・・・・試料基板、３・
・・・・・波長選択フィルタ、４・・・・・・検出部、
５・・・・・・表示部、６・・・・・・蒸発源、７・・
・・・・シャッタ、８・・・・・・蒸着制御部、９・・
・・・・真空蒸着槽、１０・・・・・・窓、３４・・・
・・・検出部、３ｏ・・・・・・設定部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 光学的膜１ 第３図 第４図
Claims (1)
- 薄膜形成中の試料基板の設計波長に対する反射光量の変
化量を検出し前記設計波長に対応した情報を出力する検
出部と、前記試料基板に形成される薄膜の光学的膜厚が
所望の値になるときまでの透過光量の変化量を前記設計
波長に対応した情報として出力する設定部とから得られ
る画情報を比較し、検出部から得られる情報が設定部に
設定された所望の光学的膜厚に対する情報となったとき
、蒸発源および前記蒸発源からの蒸発流を遮断するシャ
ッタを制御する蒸着制御部を制御して試料基板に形成さ
れる薄膜の光学的膜厚の制御を行なうことを特徴とする
膜厚制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9906084A JPS60242307A (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | 膜厚制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9906084A JPS60242307A (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | 膜厚制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60242307A true JPS60242307A (ja) | 1985-12-02 |
| JPH0575966B2 JPH0575966B2 (ja) | 1993-10-21 |
Family
ID=14237172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9906084A Granted JPS60242307A (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | 膜厚制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60242307A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5413367A (en) * | 1977-07-01 | 1979-01-31 | Shinkuu Kiki Kougiyou Kk | Method of controlling thickness of evaporated film in photoelectric type film thickness meter |
-
1984
- 1984-05-17 JP JP9906084A patent/JPS60242307A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5413367A (en) * | 1977-07-01 | 1979-01-31 | Shinkuu Kiki Kougiyou Kk | Method of controlling thickness of evaporated film in photoelectric type film thickness meter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0575966B2 (ja) | 1993-10-21 |
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