JPS6144153B2 - - Google Patents
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- JPS6144153B2 JPS6144153B2 JP56083981A JP8398181A JPS6144153B2 JP S6144153 B2 JPS6144153 B2 JP S6144153B2 JP 56083981 A JP56083981 A JP 56083981A JP 8398181 A JP8398181 A JP 8398181A JP S6144153 B2 JPS6144153 B2 JP S6144153B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- thin film
- shutter
- light
- optical thin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 33
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
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- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光学薄膜の形成方法、より詳しくは
真空蒸着、電子ビーム蒸着、RFスパツタリング
などによる誘導体透明薄膜の形成時に、監視光波
長の１／４の光学的膜厚に満たない薄層を精度よく制 御する光学薄膜の形成方法に関するものである。
真空蒸着、電子ビーム蒸着、RFスパツタリング
などによる誘導体透明薄膜の形成時に、監視光波
長の１／４の光学的膜厚に満たない薄層を精度よく制 御する光学薄膜の形成方法に関するものである。
従来の技術によつて光学薄膜を形成する場合、
その監視方法としては、光の干渉を利用した光学
的膜厚監視方法が行なわれている。その場合に
は、試料基板部とモニタ基板部に対して同時に蒸
着粒子が飛来するため、λ／４厚以下の極く薄い層を 監視する場合には、短波長の監視光を用いなけれ
ばならず、受光系の感度の劣化或いは、吸収によ
り光強度曲線が歪むなどの精度劣化をまねいてい
た。
その監視方法としては、光の干渉を利用した光学
的膜厚監視方法が行なわれている。その場合に
は、試料基板部とモニタ基板部に対して同時に蒸
着粒子が飛来するため、λ／４厚以下の極く薄い層を 監視する場合には、短波長の監視光を用いなけれ
ばならず、受光系の感度の劣化或いは、吸収によ
り光強度曲線が歪むなどの精度劣化をまねいてい
た。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、透
明モニタ基板に単色光を照射し、透明モニタ基板
からの反射光或いは透過光強度を測定しながら、
透明モニタ基板及び試料基板とスパツタ源或いは
蒸着源との間に設けたシヤツタの開閉により試料
基板上に光学薄膜を形成する光学薄膜の形成方法
において、透明モニタ基板上には該スパツタ源或
いは蒸着源からの蒸着流が到達し、試料基板上に
は該蒸着流が到達しない位置に第１シヤツタを配
置して透明モニタ基板からの該反射光或いは透過
光強度を測定しながら光学薄膜を形成し、該光強
度が極値を過ぎた時点以後に試料基板上にも該蒸
着流が到達する位置に第２シヤツタを配置して、
透明モニタ基板からの光強度をモニタしながら該
試料基板上にも光学薄膜を形成し、且つ該試料基
板上への光学薄膜は該第２シヤツタにより透明モ
ニタ基板の光学薄膜が該モニタ光波長の１／４の光学 的膜厚以下の膜厚形成時点では試料基板上に該蒸
着流が到達しないようにして形成したことを特徴
とする光学薄膜の形成方法を提供するものであ
る。
明モニタ基板に単色光を照射し、透明モニタ基板
からの反射光或いは透過光強度を測定しながら、
透明モニタ基板及び試料基板とスパツタ源或いは
蒸着源との間に設けたシヤツタの開閉により試料
基板上に光学薄膜を形成する光学薄膜の形成方法
において、透明モニタ基板上には該スパツタ源或
いは蒸着源からの蒸着流が到達し、試料基板上に
は該蒸着流が到達しない位置に第１シヤツタを配
置して透明モニタ基板からの該反射光或いは透過
光強度を測定しながら光学薄膜を形成し、該光強
度が極値を過ぎた時点以後に試料基板上にも該蒸
着流が到達する位置に第２シヤツタを配置して、
透明モニタ基板からの光強度をモニタしながら該
試料基板上にも光学薄膜を形成し、且つ該試料基
板上への光学薄膜は該第２シヤツタにより透明モ
ニタ基板の光学薄膜が該モニタ光波長の１／４の光学 的膜厚以下の膜厚形成時点では試料基板上に該蒸
着流が到達しないようにして形成したことを特徴
とする光学薄膜の形成方法を提供するものであ
る。
以下図面を用いて本発明の一実施例について説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例のための光学薄膜形
成装置のブロツク構成図を示す。
成装置のブロツク構成図を示す。
第１図において、１は透明モニタ基板２に形成
された誘電体薄膜、３は試料基板４に形成された
誘電体薄膜、５は被加熱蒸着源またはスパツタタ
ーゲツトであるところの誘電体片、６はこれら誘
電体薄膜１，３を形成すべき真空生膜装置、７は
単色光光源、８は該光源からの光ビームを真空生
膜装置６内へ導入し、誘電体薄膜１からの反射光
を反射し分岐するビームスプリツタ、９，１０は
各々反射光および、透過光の強度を測定する光検
出器、１１は記録装置、１２と１３は薄膜１と３
の堆積を制御する第１と第２のシヤツタ、１４は
誘電体片５による蒸着流である。
された誘電体薄膜、３は試料基板４に形成された
誘電体薄膜、５は被加熱蒸着源またはスパツタタ
ーゲツトであるところの誘電体片、６はこれら誘
電体薄膜１，３を形成すべき真空生膜装置、７は
単色光光源、８は該光源からの光ビームを真空生
膜装置６内へ導入し、誘電体薄膜１からの反射光
を反射し分岐するビームスプリツタ、９，１０は
各々反射光および、透過光の強度を測定する光検
出器、１１は記録装置、１２と１３は薄膜１と３
の堆積を制御する第１と第２のシヤツタ、１４は
誘電体片５による蒸着流である。
いま、一定の速度で蒸着粒子が飛来すると、記
録装置１１には第２図のような反射光強度曲線
（又は透過光強度曲線）が得られる。縦軸は反射
光強度、横軸は薄膜形成時間でブロツトしたもの
である。なお反射光強度と透過光強度の和は１で
ある。これは第１図中の第１シヤツタ１２を開い
た時点Ａからモニタ基板部２への蒸着流１４の堆
積による薄膜１の膜厚変化が始まる。
録装置１１には第２図のような反射光強度曲線
（又は透過光強度曲線）が得られる。縦軸は反射
光強度、横軸は薄膜形成時間でブロツトしたもの
である。なお反射光強度と透過光強度の和は１で
ある。これは第１図中の第１シヤツタ１２を開い
た時点Ａからモニタ基板部２への蒸着流１４の堆
積による薄膜１の膜厚変化が始まる。
従来の方法によると、第２図の強度曲線が第１
の極値Ｂとなる膜厚もしくは、それ以上すなわ
ち、光学的膜厚（屈折率×膜厚）がλ／４以上に対し て監視が可能であつた。
の極値Ｂとなる膜厚もしくは、それ以上すなわ
ち、光学的膜厚（屈折率×膜厚）がλ／４以上に対し て監視が可能であつた。
すなわちＣ点で第１シヤツタ１２を閉じた際の
Ａ→Ｃ間に堆積された薄膜１の光学的膜厚は反射
光の最大値Ｂと最小値Ａとがわかつているので正
確に知ることができる。しかし、Ａ→Ｄのような
場合には反射光強度の最大値Ｂが不明のためＤ点
を終点として精度高く膜厚監視を行なうことはで
きない。
Ａ→Ｃ間に堆積された薄膜１の光学的膜厚は反射
光の最大値Ｂと最小値Ａとがわかつているので正
確に知ることができる。しかし、Ａ→Ｄのような
場合には反射光強度の最大値Ｂが不明のためＤ点
を終点として精度高く膜厚監視を行なうことはで
きない。
このような欠点を克服するため本発明の光学薄
膜形成方法では第１図の如く、薄膜を堆積せしめ
るような蒸着流１４は常時さまたげず、且つ薄膜
３を堆積せしめるような蒸着流１４の経路中に該
経路を開閉制御できる新たな第２シヤツタ１３を
設けて光学薄膜を形成するようにしたものであ
る。
膜形成方法では第１図の如く、薄膜を堆積せしめ
るような蒸着流１４は常時さまたげず、且つ薄膜
３を堆積せしめるような蒸着流１４の経路中に該
経路を開閉制御できる新たな第２シヤツタ１３を
設けて光学薄膜を形成するようにしたものであ
る。
第３図には本発明による監視方法の具体例が示
されている。Ａでシヤツタ１２を開き、薄膜１が
モニタ基板部２上に堆積されるが試料基板上４に
は蒸着流１４がシヤツタ１３により遮蔽され堆積
されない。これにより反射光（或いは透過光）強
度曲線が極値に到達したすなわちモニタ光の１／４波 長の光学的膜厚が堆積したA′点でシヤツタ１３
を開くとB′を終点とすることができ、薄膜１はＡ
→B′、薄膜３はA′→B′の光学的膜厚が成膜され
る。Ａ→B′は高精度に監視され、A′→B′は１／４波
長 以下の膜厚であり本発明の目的は達成される。
されている。Ａでシヤツタ１２を開き、薄膜１が
モニタ基板部２上に堆積されるが試料基板上４に
は蒸着流１４がシヤツタ１３により遮蔽され堆積
されない。これにより反射光（或いは透過光）強
度曲線が極値に到達したすなわちモニタ光の１／４波 長の光学的膜厚が堆積したA′点でシヤツタ１３
を開くとB′を終点とすることができ、薄膜１はＡ
→B′、薄膜３はA′→B′の光学的膜厚が成膜され
る。Ａ→B′は高精度に監視され、A′→B′は１／４波
長 以下の膜厚であり本発明の目的は達成される。
このように本発明は従来みられた欠点を補なつ
て誘電体薄膜の精度の高い膜厚監視が行なえるの
で、その効果はきわめて大きい。
て誘電体薄膜の精度の高い膜厚監視が行なえるの
で、その効果はきわめて大きい。
第１図は本発明を実施するための光学薄膜形成
装置を例示したブロツク構成図、第２図および第
３図は本発明の実施例を説明するための図であ
る。 １，３……誘電体薄膜、２……透明基板モニ
タ、４……試料基板、７……単色光光源、８……
ビームスプリツタ、９……光検出器、１１……記
録装置、１２，１３，１５……シヤツタ、１４…
…蒸着粒子流、Ａ……シヤツタ１２の開始点、
Ｂ，Ｃ，Ｄ……シヤツタ１２の閉止点、A′，
A″……シヤツタ１３の開始点、B′，B″……シヤ
ツタ１３の閉止点。
装置を例示したブロツク構成図、第２図および第
３図は本発明の実施例を説明するための図であ
る。 １，３……誘電体薄膜、２……透明基板モニ
タ、４……試料基板、７……単色光光源、８……
ビームスプリツタ、９……光検出器、１１……記
録装置、１２，１３，１５……シヤツタ、１４…
…蒸着粒子流、Ａ……シヤツタ１２の開始点、
Ｂ，Ｃ，Ｄ……シヤツタ１２の閉止点、A′，
A″……シヤツタ１３の開始点、B′，B″……シヤ
ツタ１３の閉止点。
Claims (1)
- １ 透明モニタ基板に単色光を照射し、透明モニ
タ基板からの反射光或いは透過光強度を測定しな
がら、透明モニタ基板及び試料基板とスパツタ源
或いは蒸着源との間に設けたシヤツタの開閉によ
り試料基板上に光学薄膜を形成する光学薄膜の形
成方法において、透明モニタ基板上には該スパツ
タ源或いは蒸着源からの蒸着流が到達し、試料基
板上には該蒸着流が到達しない位置に第１シヤツ
タを配置して透明モニタ基板からの該反射光或い
は透過光強度を測定しながら光学薄膜を形成し、
該光強度が極値を過ぎた時点以後に試料基板上に
も該蒸着流が到達する位置に第２シヤツタを配置
して、透明モニタ基板からの光強度をモニタしな
がら該試料基板上にも光学薄膜を形成し、且つ該
試料基板上への光学薄膜は該第２シヤツタにより
透明モニタ基板の光学薄膜が該モニタ光波長の1/
４の光学的膜厚以下の膜厚形成時点では試料基板
上に該蒸着流が到達しないようにして形成したこ
とを特徴とする光学薄膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56083981A JPS57200559A (en) | 1981-06-01 | 1981-06-01 | Apparatus and method for forming optical thin film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56083981A JPS57200559A (en) | 1981-06-01 | 1981-06-01 | Apparatus and method for forming optical thin film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57200559A JPS57200559A (en) | 1982-12-08 |
| JPS6144153B2 true JPS6144153B2 (ja) | 1986-10-01 |
Family
ID=13817708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56083981A Granted JPS57200559A (en) | 1981-06-01 | 1981-06-01 | Apparatus and method for forming optical thin film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57200559A (ja) |
-
1981
- 1981-06-01 JP JP56083981A patent/JPS57200559A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57200559A (en) | 1982-12-08 |
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