WO2017217555A1 - 製膜装置 - Google Patents

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WO2017217555A1
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mask
carrier
film
thin film
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Inventor
秋葉　正博
Original Assignee
株式会社トプコン
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    • 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
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/28—Interference filters

Definitions

  • the present invention relates to a technique that can be used for manufacturing an LVF (Linear Variable Filter).
  • LVF Linear Variable Filter
  • LVF Linear Variable Filter
  • BPF Band pass filter
  • SPF short pass filter
  • LPF long pass filter
  • LVF has a different center wavelength of the BPF depending on the incident location, but this function is obtained by varying the film thickness of the optical thin film according to the incident location.
  • the optical thin film is formed by sputtering or vapor deposition.
  • a mask is disposed in front of the sputtering source or vapor deposition source in the vacuum chamber in order to perform the above-mentioned partial film thickness changing.
  • the thickness of the optical thin film was adjusted (for example, see Patent Document 2).
  • the mask is disposed on the film forming apparatus side, and in order to change the mask and perform various adjustments, it is necessary to open the door of the decompression chamber and to open the decompression chamber to the atmosphere.
  • the LVF is required to be downsized, it is necessary to increase the film thickness gradient (difference in film thickness per unit distance).
  • the conventional technique has a limit in increasing the film thickness gradient because the distance between the mask and the substrate is large.
  • an object of the present invention is to provide a technique capable of efficiently obtaining a small LVF.
  • the invention according to claim 1 is a film forming apparatus for forming an optical thin film on a substrate, and the optical thin film is configured between the carrier holding the substrate and the carrier, and being fixed to the carrier.
  • a film forming apparatus comprising: a mask that covers a part of the substrate with a space in which particles can enter.
  • the invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the mask is detachable from the carrier. According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the distance between the mask and the substrate is variable.
  • the optical thin film is formed on a portion of the substrate covered with the mask.
  • a distance between the mask and the substrate is secured by a spacer.
  • FIG. 1 shows a sputtering apparatus 100.
  • the sputtering apparatus 100 includes a housing 101.
  • the casing 101 is a container having a sealed structure that can reduce the pressure inside.
  • a gas supply system 102 that supplies a gas necessary for sputtering into the housing 101 is connected to the housing 101. From the gas supply system 102, an inert gas such as argon, an additive gas such as an oxide gas, and a nitrogen gas are supplied into the housing 101.
  • the casing 101 is connected to a gas exhaust system 104 having an exhaust pump 103 and a high-frequency power source 105 that supplies power for discharging for sputtering.
  • a DC power source or a pulse power source can be used as a power source for performing sputtering discharge.
  • an electrode 112 that is connected to the high-frequency power source 105 and functions as a cathode is disposed inside the housing 101.
  • a sputtering target 106 is disposed in contact with the electrode 112.
  • the sputter target 106 is made of a metal (an oxide alloy such as niobium, tantalum, silicon, titanium, hafnium, or bismuth) that forms an optical thin film.
  • the housing 101 is provided with a gate (open door) 114 (not shown), and by releasing the gate 114, a substrate can be taken in and out and maintenance can be performed.
  • the gate 114 is closed when the inside is depressurized to form a film.
  • a container functioning as a front chamber (a spare chamber for transfer) is connected to the housing 101 via a gate 114.
  • the front chamber includes a purge gas (nitrogen gas or the like) supply system and an exhaust system including an exhaust pump.
  • a carrier receiver (or table) 113 is disposed at a position facing the electrode 112 (sputter target 106).
  • the carrier receiver 113 is made of metal and grounded, and the carrier 108 is conveyed and placed thereon.
  • a carrier 107 on which a film is formed is placed on the carrier 108.
  • substrate 107 is a base material which comprises LVF, and is a plate-shaped member comprised with the glass and resin which have a light transmittance.
  • the carrier 108 is made of metal and holds the substrate 106. The substrate 106 is carried into and out of the housing 101 together with the carrier 106 while being held by the carrier 108.
  • FIG. 2 shows a state in which the carrier 108 holding the substrate 106 is unloaded from the carrier receiver 113 in the housing 101 to the outside of the housing 101 with the gate 114 opened.
  • the carrier 113 is carried into and out of the housing 106 using a robot arm (not shown).
  • a spacer 109 is fixed to the carrier 108, and a mask 110 is detachably attached to the spacer 109.
  • the spacer 109 and the mask 110 are integrated, and the spacer 109 is attached to the carrier 108 in a detachable state.
  • a gap 111 is formed between the mask 110 and the substrate 107. Sputtered film formation particles enter the space 111. Due to the presence of the space 111, an optical thin film having a film thickness gradient is formed.
  • the housing 101 includes a drive system that rotates the carrier 108. By forming the film while rotating the carrier 108, the uniformity of the film quality can be improved.
  • Fig. 3 shows the principle of forming a film thickness gradient.
  • film-forming particles final particles constituting the film
  • sputtering gas particles for example, argon ions
  • the actual optical thin film is a multilayer film of two or more layers, and the laminated film laminated with the first thin film, the second thin film, etc. has a film thickness distribution as shown in FIG.
  • the film thickness gradient of the optical thin film 120 shown in FIG. 4 can be controlled by adjusting the distance between the mask 110 and the substrate 107. Specifically, when the distance between the mask 110 and the substrate 107 is increased, the film thickness gradient of the optical thin film 120 becomes gentler, and when the distance between the mask 110 and the substrate 107 is decreased, the film thickness gradient of the optical thin film 120 is increased. Becomes steeper.
  • FIG. 5 shows a conceptual diagram of the LVF 200.
  • the LVF 200 has a glass substrate 201 as a base material, and an optical thin film 202 having a BPF (band pass filter) characteristic is formed on one surface thereof, and SPF (short pass filter) and LPF (long pass filter) are formed on the other surface.
  • BPF band pass filter
  • SPF short pass filter
  • LPF long pass filter
  • the BPF characteristic of the optical thin film 201 has an unnecessary peak in addition to the target peak as shown in FIG.
  • the unnecessary peak By setting the unnecessary peak to be cut by the SPF characteristic of FIG. 7 and the LPF characteristic of FIG. 8 of the optical thin film 203, the BPF characteristic of the single peak characteristic shown in FIG. 9 is obtained.
  • the film thickness gradient of the optical thin film 202 is changed, the position of the peak wavelength of the BPF characteristic changes.
  • the film thickness gradient of the optical thin film 203 is changed, the positions of the cutoff wavelengths of the SPF and the LPF are changed. In FIG.
  • the red wavelength is selectively transmitted at the first location
  • the yellow wavelength is selectively transmitted at the second location
  • the green at the third location.
  • An example of an LVF having an optical characteristic of selectively transmitting the wavelength of 1 and transmitting blue wavelength at the fourth place is shown.
  • the mask is fixed to the carrier that holds the substrate, and the mask can be removed from the carrier. Therefore, the replacement and adjustment of the mask are compared with the case where the mask is attached to the apparatus side. Easy to do.
  • the film thickness gradient can be made steeper and the control can be performed more accurately. For this reason, a smaller LVF can be manufactured.
  • the amount of film forming material deposited on the mask can be reduced, the useless material can be suppressed, and the film forming material deposited on the mask can be reduced. Caused defects can be reduced.
  • an LVF can be created with a fine pattern, it is possible to obtain an optical filter having a large number of pixels, each of which has an LVF function.
  • This optical filter can be used, for example, in a spectroscopic device or a hyperspectral camera.
  • this invention can also be utilized for a vapor deposition apparatus.
  • FIG. 10 shows a structure in which the height position of the mask 110 (distance from the substrate 107) can be varied.
  • the first spacer 131 is attached to the carrier 108 in a detachable state.
  • One or more female screws (enamel set) 133 are attached to the spacer 131 in a rotatable state.
  • a second spacer 132 is fixed to the mask 110.
  • the mask 110 and the second spacer 132 are formed with holes through which the set screws 133 pass.
  • a female screw structure that meshes with the female screw 133 is formed on the inner periphery of the hole, and this female screw structure meshes with the female screw 133.
  • the second spacer 132 moves in the vertical direction in FIG. 10 with respect to the set screw 133 by the action of the screw. That is, when the set screw 133 is turned, the second spacer 132 moves with respect to the first spacer 131, and the distance between the substrate 107 and the mask 110 changes. By selecting the direction in which the screw screw 133 is rotated, it is possible to adjust the mask 110 closer to or away from the substrate 107.
  • the mask 110 can be removed from the carrier 108 by removing the second spacer 132 from the set screw or by pulling the set screw 133 from the first spacer 131. According to this example, the film thickness gradient can be adjusted more easily and precisely.
  • FIG. 11 shows an example of a mask 140 having a plurality of openings.
  • the mask 140 has a plurality of openings 141.
  • the film thickness of the optical thin film (not shown) is relatively thick at a position corresponding to the opening 141 of the substrate 107 as shown in FIG.
  • the thickness becomes relatively thin.
  • a film thickness gradient is formed between the thick part and the thin part.
  • the state of the film thickness gradient changes. Specifically, when the mask 140 is brought closer to the substrate 107, the film thickness gradient increases and the difference between the thick and thin portions increases. On the contrary, when the mask 140 is moved away from the substrate 107, the film thickness gradient is reduced, and the difference between the thick part and the thin part is reduced.
  • FIG. 13 shows a sputtering apparatus 500 having a format different from that of FIG.
  • the sputtering apparatus 500 includes a housing 501 that is a container that can be decompressed.
  • a cylindrical substrate holder 502 that can be rotated is disposed inside the housing 501.
  • the substrate holder 502 holds a plurality of carriers 108 on the outer periphery thereof.
  • the substrate holding part 502 also functions as an electrode facing an electrode 112 described later.
  • the substrate 107 is fixed to the carrier 108, and the spacer 109 and the mask 110 are fixed. This is the same as in FIG.
  • One or a plurality of sputtering targets 106 are arranged at positions that can be opposed to the carrier 108 (substrate 107) inside the housing 501. Each of the sputtering targets 106 is installed on the electrode 112. Each electrode 112 is supplied with high frequency power from a high frequency power source 105.
  • the casing 501 is connected to a gas supply system 102 and a gas exhaust system 104 including an exhaust pump 103.
  • the material constituting the sputtering target 106 is formed on the substrate 107.
  • the first thin film and the second thin film can be alternately stacked on the substrate 107 by preparing two types of sputtering targets 106 and performing film formation while rotating the substrate holding portion 502 described above. it can.
  • the number of the electrodes 112 (sputtering target 106) corresponding to the substrate 107 is provided at a position facing the substrate 107.
  • the number of the substrates 107 held by the carrier 108 is four, and these four substrates are equiangular positions on the outer periphery of the substrate holder 502 (intervals of 90 ° when the cylindrical substrate holder 502 is viewed from the axial direction).
  • the sputtering target 106 and the electrode 112 below the sputtering target 106 are arranged at four positions facing the four substrates 107, respectively.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Sputtering apparatus, 101 ... Housing, 102 ... Gas supply system, 103 ... Exhaust pump, 104 ... Gas exhaust system, 105 ... High frequency power supply, 106 ... Sputtering target, 107 ... Substrate, 108 ... Carrier, 109 ... Spacer, 110 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Mask, 111 ... Space, 112 ... Electrode, 113 ... Electrode, 120 ... Deposited optical thin film, 131 ... First spacer, 132 ... Second spacer, 133 ... Imone screw (hollow set), 140 ... Mask, DESCRIPTION OF SYMBOLS 142 ... Opening part, 200 ...
  • LVF Linear
  • 201 Glass substrate
  • 202 Optical thin film
  • 203 Optical thin film
  • 500 Sputtering apparatus
  • 501 ... Housing
  • 502 Substrate holding part.

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Abstract

【課題】効率よく小型のＬＶＦを得ることができる技術を得る。 【解決手段】基板１０７に光学薄膜を成膜するスパッタリング装置１００であって、基板１０７を保持するキャリア１０８と、キャリア１０８に固定され、基板１０７との間に光学薄膜を構成する粒子が侵入可能な空間１１１を有した状態で基板１０７の一部を覆うマスク１１０を備える。

Description

製膜装置
　本発明は、ＬＶＦ(Linear Variable Filter)の製造に利用可能な技術に関する。
　ＬＶＦ(Linear Variable Filter)という光学フィルタが知られている（例えば、特許文献１参照）。ＬＶＦは、入射箇所によって異なる中心波長のＢＰＦ特性を有し、白色光を入射させると、ある場所では赤が透過し、他の場所では緑が透過し、入射箇所による色の変化がリニアに変化する特性を有する。ＬＶＦは、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ），ＳＰＦ（ショートパスフィルタ），ＬＰＦ（ロングパスフィルタ）を組み合わせることで所定の光学特性を得ている。これらの光学フィルタ特性（ＢＰＦ等の光学特性）は、光学薄膜を基材となる光透過部材（例えばガラス基板）上に積層することで得ている。
　ＬＶＦは、入射箇所によってＢＰＦの中心波長が異なるが、この機能は、上記の光学薄膜の膜厚を入射箇所によって異ならせることで得ている。光学薄膜は、スパッタリングや蒸着によって成膜されるが、従来の技術では上記の部分的に膜厚を変える成膜を行うために、減圧チャンバー内のスパッタ源や蒸着源の前にマスクを配置し、光学薄膜の膜厚の調整を行っていた（例えば、特許文献２を参照）。この技術では、マスクは成膜装置の側に配置され、マスクの交換や各種の調整を行うには、減圧チャンバーの扉を開け、減圧チャンバー内を大気開放した状態とする必要がある。
特開平１１－３２６６３２号公報 特開２００５－１２１６９９号公報
　ＬＶＦは小型化を求められているが、そのためには膜厚勾配（単位距離当たりの膜厚の違い）を大きくする必要がある。しかしながら、従来の技術では、マスクと基板との間の距離が離れているため、膜厚勾配を大きくするには限界があった。
　また、ＬＶＦは、膜厚分布の精度が求められるので、上記のマスクの設置位置の調整を精密に行う必要がある。しかしながら、マスクを装置側に配置する構造では、マスクの位置調整や形状調整を行うたびに減圧チャンバーを大気解放しなくてはならず、作業時間が著しく増加する。このような背景において、本発明は、効率よく小型のＬＶＦを得ることができる技術を提供することを目的とする。
　請求項１に記載の発明は、基板に光学薄膜を成膜する成膜装置であって、前記基板を保持するキャリアと、前記キャリアに固定され、前記基板との間に前記光学薄膜を構成する粒子が侵入可能な空間を有した状態で前記基板の一部を覆うマスクとを備えることを特徴とする成膜装置である。
　請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記マスクが前記キャリアに対して着脱可能であることを特徴とする。請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記マスクと前記基板との間の距離が可変可能であることを特徴とする。
　請求項４に記載の発明は、請求項１～３のいずれか一項に記載の発明において、前記基板の前記マスクで覆われた部分に前記光学薄膜の成膜が行われることを特徴とする。請求項５に記載の発明は、請求項１～４のいずれか一項に記載の発明において、前記マスクと前記基板の間隔がスペーサによって確保されていることを特徴とする。
　本発明によれば、効率よく小型のＬＶＦを得ることができる技術が得られる。
実施形態のスパッタリング装置の概念図である。 キャリアを成膜装置から外に出した状態を示す概念図である。 実施形態におけるスパッタリングの原理を示す概念図である。 膜厚勾配を有した光学薄膜を示す概念図である。 ＬＶＦの機能を示す概念図である。 ＢＰＦ特性を示す特性図である。 ＳＰＦ特性を示す特性図である。 ＬＰＦ特性を示す特性図である。 合成されたＢＰＦ特性を示す特性図（ＳＰＦ＋ＬＰＦ＋ＢＰＦ）である。 実施形態におけるマスクの位置調整機能を説明する概念図である。 実施形態のスパッタリング装置の概念図である。 実施形態のマスクを説明する概念図である。 実施形態のスパッタリング装置の概念図である。
（装置の構成）
　図１には、スパッタリング装置１００が示されている。スパッタリング装置１００は、筐体１０１を備えている。筐体１０１は、内部を減圧にすることが可能な密閉構造を有する容器である。筐体１０１には、スパッタリングに必要なガスを筐体１０１内に供給するガス供給系１０２が接続されている。ガス供給系１０２からは、アルゴン等の不活性ガスと酸化物気体等の添加ガス、さらに窒素ガス等が筐体１０１内に供給される。また、筐体１０１は、排気ポンプ１０３を備えたガス排気系１０４、スパッタリングのための放電を行うための電力を供給する高周波電源１０５が接続されている。なお、スパッタリングの放電を行うための電源として直流電源やパルス電源を用いることもできる。
　筐体１０１の内部には、高周波電源１０５に接続され、カソードとして機能する電極１１２が配置されている。また、電極１１２に接してスパッタリングターゲット１０６が配置されている。スパッタターゲット１０６は、光学薄膜を構成する金属（ニオブやタンタルやシリコンやチタニウムやハフニウムやビスマス等の酸化物合金）により構成されている。筐体１０１には、図示しないゲイト（開放扉）１１４が設けられており、ゲイト１１４を解放することで内部への基板の出し入れやメンテナンス等が可能である。内部を減圧状態にし、成膜を行う際は、ゲイト１１４は閉鎖される。また、図示省略されているがゲイト１１４を介して、前室（搬送用の予備室）として機能する容器が筐体１０１に接続されている。この前室は、パージガス（窒素ガス等）の供給系と排気ポンプを備えた排気系を備えている。この前室を利用することで、筐体１０１の内部を大気開放することなしに、後述する基板１０７の筐体１０１への搬入および筐体１０１からの搬出が行なえる。
　電極１１２（スパッタターゲット１０６）に対向する位置にキャリア受け（またはテーブル）１１３が配置されている。キャリア受け１１３は金属製で接地されており、その上には、キャリア１０８が搬送され、載せられている。キャリア１０８には、成膜が行なわれる基板１０７が載せられている。基板１０７は、ＬＶＦを構成する基材であり、光透過性を有するガラスや樹脂によって構成された板状の部材である。キャリア１０８は、金属製であり、基板１０６を保持する。基板１０６は、キャリア１０８に保持された状態で、キャリア１０６と共に筐体１０１内への搬入および筐体１０１内からの搬出が行われる。
　図２には、ゲイト１１４を開けた状態で、基板１０６を保持した状態のキャリア１０８を筐体１０１内のキャリア受け１１３上から筐体１０１の外に搬出した状態が示されている。キャリア１１３の筐体１０６内部への搬入および筐体１０６外部への搬出は、図示省略したロボットアームを用いて行われる。
　キャリア１０８には、スペーサ１０９が固定され、スペーサ１０９にはマスク１１０が着脱可能な状態で取り付けられている。あるいは、スペーサ１０９とマスク１１０が一体化され、スペーサ１０９がキャリア１０８に着脱可能な状態で取り付けられている。マスク１１０と基板１０７の間には、隙間の空間１１１が形成されている。空間１１１には、スパッタリングされた成膜粒子が侵入する。空間１１１があることで、膜厚勾配を有する光学薄膜が成膜される。また、図示省略するが、筐体１０１には、キャリア１０８を回転させる駆動系を備えている。キャリア１０８を回転させながら成膜を行うことで膜質の均一性を高めることができる。
　図３に膜厚勾配が形成される原理を示す。図３に示すように、スパッタリングでは、スパッタリングガスの粒子（例えば、アルゴンイオン）によってスパッタターゲット１０６から叩き出された成膜粒子（最終的に膜を構成する粒子）は、いろんな方向に飛び、様々な方向から基板１０７に入射する。ここで、空間１１１を設けたマスク１１０があると、マスク１１０の裏側に侵入する成膜粒子があるので、Ｂの領域にも成膜が行われる。しかしながら、領域Ｂへの成膜速度は、マスク１１０があるので、領域Ａよりも遅い。よって、領域Ｂに成膜される膜の膜厚は、領域Ａより薄くなる。
　実際には、マスク１１０がある影響で、基板１０７に到達する成膜粒子の密度は、領域Ａから領域Ｂに向かって徐々に低下し、領域Ａから領域Ｂに向かって膜厚が漸次減少した傾斜した図４に示す膜厚分布の光学薄膜１２０が得られる。なお、実際の光学薄膜は、２層以上の多層膜であり、第１の薄膜、第２の薄膜・・・と積層した積層膜が図４の様な膜厚分布を有する。
　図４に示すような膜厚勾配を設けることで、相対的に膜厚が厚いところは相対的に長波長を透過し、相対的に膜厚が薄いところは相対的に短波長を透過する光学特性が得られる。ここで、マスク１１０の高さ位置（マスク１１０と基板１０７との間隔）を変化させると、膜厚勾配が変化する。すなわち、マスク１１０と基板１０７との間隔を調整することで、図４に示す光学薄膜１２０の膜厚勾配を制御できる。具体的には、マスク１１０と基板１０７との間隔を大きくすると、光学薄膜１２０の膜厚勾配はより緩やかなものとなり、マスク１１０と基板１０７との間隔を狭くすると、光学薄膜１２０の膜厚勾配はより急峻になる。
（ＬＶＦの一例）
　以下、図１のスパッタリング装置１００を用いて作製されるＬＶＦ(Linear Variable Filter)の一例を示す。図５には、ＬＶＦ２００の概念図が示されている。ＬＶＦ２００は、ガラス基板２０１を基材とし、その一方の面にＢＰＦ（バンドパスフィルタ）特性を有する光学薄膜２０２が成膜され、他方の面にＳＰＦ（ショートパスフィルタ）およびＬＰＦ（ロングパスフィルタ）として機能する光学薄膜２０３が成膜された構造を有している。
　光学薄膜２０１のＢＰＦ特性は、図６に示すように目的とするピークとは別に不要なピークを有している。この不要なピークが光学薄膜２０３の図７のＳＰＦの特性と図８のＬＰＦ特性によりカットされるように設定することで、図９に示す単峰特性のＢＰＦ特性が得られる。ここで、光学薄膜２０２の膜厚勾配を変えると、ＢＰＦ特性のピーク波長の位置が変わる。また、光学薄膜２０３の膜厚勾配を変えると、ＳＰＦおよびＬＰＦの遮断波長の位置が変わる。図５には、光学薄膜２０２と２０３の膜厚勾配を調整することで、第１の場所で赤の波長を選択透過、第２の場所で黄の波長を選択透過、第３の場所で緑の波長を選択透過、第４の場所で青の波長を選択透過する光学特性を有するＬＶＦの一例が示されている。
（優位性）
　本実施形態では、マスクが基板を保持するキャリアに固定され、またマスクをキャリアから取り外すことが可能であるので、マスクの交換や調整が、マスクが装置側に取り付けられている場合に比較して容易に行える。
　また基板とマスクの距離を近づけることができるので、膜厚勾配をより急峻にでき、さらにその制御がより正確に行える。このため、より小型のＬＶＦを製造できる。また、マスクが装置側に取り付けられている場合に比較して、マスク上に堆積する成膜材料の量を減らすことができ、無駄になる材料を抑え、更にマスク上に堆積する成膜材料に起因する不具合を減少させることができる。
　本発明によれば、微細なパターンでＬＶＦを作成できるので、多数の画素を有した光学フィルタであって、その画素の一つ一つがＬＶＦの機能を有したものを得ることができる。この光学フィルタは、例えば分光機器やハイパースペクトルカメラに利用できる。また、図１には、スパッタリング装置の例が示されているが、本発明は、蒸着装置に利用することもできる。
（他の例１）
　図１０には、マスク１１０の高さ位置（基板１０７からの距離）を可変できる構造が示されている。この例では、キャリア１０８に第１のスペーサ１３１が着脱可能な状態で取り付けられている。スペーサ１３１には、１または複数のイモネジ（ホーローセット）１３３が回転自在な状態で取り付けられている。マスク１１０には、第２のスペーサ１３２が固定されている。マスク１１０と第２のスペーサ１３２には、イモネジ１３３が貫通する孔が形成されている。この孔の内周には、イモネジ１３３と噛み合う雌ネジ構造が形成されており、この雌ネジ構造がイモネジ１３３と噛み合っている。
　イモネジ１３３を回転させると、ネジの作用により、イモネジ１３３に対して第２のスペーサ１３２が図１０における上下の方向に動く。すなわち、イモネジ１３３を回すと、第１のスペーサ１３１に対して、第２のスペーサ１３２が動き、基板１０７とマスク１１０との間の距離が変化する。イモネジ１３３を回す向きを選択することで、基板１０７にマスク１１０を近づける、あるいは遠ざける調整が可能となる。
　第２のスペーサ１３２をイモネジから外すことで、あるいはイモネジ１３３を第１のスペーサ１３１から引き抜くことで、マスク１１０をキャリア１０８から取り外すことができる。この例によれば、膜厚勾配の調整がより簡単に、そして精密に行える。
（他の例２）
　図１１には、複数の開口部を有するマスク１４０の例が示されている。マスク１４０は、複数の開口部１４１を有している。マスク１４０を用いた場合、図１２に示すように基板１０７の開口部１４１に対応した位置で光学薄膜（図示省略）の膜厚が相対的に厚くなり、開口１４１がない部分で光学薄膜の膜厚が相対的に薄くなる。また、膜厚が厚い部分と薄い部分の間は、膜厚勾配が形成される。マスク１４０の高さ位置を変えると、膜厚勾配の状態が変化する。具体的には、マスク１４０を基板１０７に近づけると、膜厚勾配は大きくなり、膜厚が厚い部分と薄い部分の差が大きくなる。逆に、マスク１４０を基板１０７から遠ざけると、膜厚勾配は小さくなり、膜厚が厚い部分と薄い部分の差が小さくなる。
（他の例３）
　図１３には、図１とは形式に異なるスパッタリング装置５００が示されている。スパッタリング装置５００は、内部を減圧状態にすることが可能な容器である筐体５０１を備えている。筐体５０１の内部には、円筒形状で回転が可能な基板保持部５０２が配置されている。基板保持部５０２は、その外周に複数のキャリア１０８を保持している。基板保持部５０２は、後述する電極１１２に対向する電極としても機能する。キャリア１０８は、図１の場合と同様に基板１０７が固定され、またスペーサ１０９とマスク１１０が固定されている。この点は、図１の場合と同じである。
　筐体５０１内部のキャリア１０８（基板１０７）に対向可能な位置には、１または複数のスパッタリングターゲット１０６が配置されている。スパッタリングターゲット１０６のそれぞれは、電極１１２上に設置されている。各電極１１２には、高周波電源１０５から高周波電力が供給される。また、筐体５０１には、ガス供給系１０２と、排気ポンプ１０３を備えたガス排気系１０４が接続されている。
　成膜時には、基板保持部５０２が回転し、基板１０７とスパッタリングターゲット１０６とが対向する位置関係となった際に基板１０７上にスパッタリングターゲット１０６を構成する物質の成膜が行われる。
　例えば、スパッタリングターゲット１０６を２種類用意し、上記の基板保持部５０２を回転させながらの成膜を行うことで、基板１０７上に第１の薄膜と第２の薄膜を交互に積層されることができる。
　基板保持部５０２が回転しない構成も可能である。この場合、電極１１２（スパッタリングターゲット１０６）は、基板１０７に対応する数が、基板１０７に対向する位置に設置される。例えば、キャリア１０８に保持された基板１０７は４枚であり、この４枚の基板が基板保持部５０２の外周の等角な位置（円筒形状の基板保持部５０２を軸方向から見た９０°間隔の位置）に配置され、この４枚の基板１０７に対向する４カ所の位置それぞれにスパッタリングターゲット１０６とその下の電極１１２が配置される。
　１００…スパッタリング装置、１０１…筐体、１０２…ガス供給系、１０３…排気ポンプ、１０４…ガス排気系、１０５…高周波電源、１０６…スパッタリングターゲット、１０７…基板、１０８…キャリア、１０９…スペーサ、１１０…マスク、１１１…空間、１１２…電極、１１３…電極、１２０…成膜された光学薄膜、１３１…第１のスペーサ、１３２…第２のスペーサ、１３３…イモネジ（ホーローセット）、１４０…マスク、１４２…開口部、２００…ＬＶＦ(Linear Variable Filter)、２０１…ガラス基板、２０２…光学薄膜、２０３…光学薄膜、５００…スパッタリング装置、５０１…筐体、５０２…基板保持部。

Claims (5)

  1. 　基板に光学薄膜を成膜する成膜装置であって、
    　前記基板を保持するキャリアと、
    　前記キャリアに固定され、前記基板との間に前記光学薄膜を構成する粒子が侵入可能な空間を有した状態で前記基板の一部を覆うマスクと
    　を備えることを特徴とする成膜装置。
  2. 　前記マスクが前記キャリアに対して着脱可能であることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
  3. 　前記マスクと前記基板との間の距離が可変可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の成膜装置。
  4. 　前記基板の前記マスクで覆われた部分に前記光学薄膜の成膜が行われることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の成膜装置。
  5. 　前記マスクと前記基板の間隔がスペーサによって確保されていることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の成膜装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6836428B2 (ja) * 2017-03-17 2021-03-03 倉敷紡績株式会社 分光フィルタおよび分光測光装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009003348A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Nisca Corp 減光フィルタの成膜方法、減光フィルタの製造装置及びこれを用いた減光フィルタ並びに撮像光量絞り装置
JP2009102718A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Nisca Corp 光学フィルタの成膜方法、光学フィルタの製造装置及び光学フィルタ並びに撮像光量調整装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4367018B2 (ja) * 2002-06-18 2009-11-18 東レ株式会社 統合マスクの組立装置と組立方法。
JP2009288294A (ja) * 2008-05-27 2009-12-10 Nisca Corp 光学フィルタ及びこの光学フィルタの成膜方法とこの光学フィルタの製造装置並びに撮像光量調整装置
JP6160356B2 (ja) * 2013-08-14 2017-07-12 ソニー株式会社 蒸着用マスクおよび表示装置の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009003348A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Nisca Corp 減光フィルタの成膜方法、減光フィルタの製造装置及びこれを用いた減光フィルタ並びに撮像光量絞り装置
JP2009102718A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Nisca Corp 光学フィルタの成膜方法、光学フィルタの製造装置及び光学フィルタ並びに撮像光量調整装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7436508B2 (ja) 2019-06-05 2024-02-21 信陽舜宇光学有限公司 光学フィルター

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