(57)【要約】  本発明は、装置構成の簡素化及びコストダウンが可能な反射膜形成技術を提供するものである。本発明の成膜方法は、成膜領域に空気を導入しつつ成膜対象物上に蒸着によって光反射性の反射膜を形成する反射膜形成工程（Ｐ２）と、この反射膜上に撥水性重合体膜を形成する重合体膜形成工程（Ｐ３）と、成膜領域に空気を導入しつつ前記撥水性重合体膜上にプラズマによる親水化処理を施す親水化処理工程（Ｐ５）とを有する。本発明によれば、アルゴンガスを用いることなく反射膜の形成及び重合体膜の親水化処理を行うことができる。
2009131036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素を含有する処理ガスを成膜領域に導入しつつ成膜対象物上に蒸着によって光反射性の反射膜を形成する反射膜形成工程と、
前記反射膜上に撥水性重合体膜を形成する重合体膜形成工程と、
酸素を含有する処理ガスを成膜領域に導入しつつ前記撥水性重合体膜上にプラズマによる親水化処理を施す親水化処理工程とを有する成膜方法。
【請求項２】
前記親水化処理工程において導入する前記処理ガスが空気である請求項１記載の成膜方法。
【請求項３】
前記蒸着膜形成工程において導入する前記処理ガスが空気である請求項１又は２のいずれか１項記載の成膜方法。
【請求項４】
前記成膜対象物が、反射鏡を構成する立体的な部材である請求項１記載の成膜方法。
【請求項５】
成膜対象物を収容可能な真空処理槽と、
前記真空処理槽に接続され、酸素を含有する処理ガスを導入する処理ガス導入部と、
前記真空処理槽に接続され、撥水性重合体膜形成用のモノマーを導入するモノマー導入部と、
前記真空処理槽内に設けられた蒸発源と、
前記真空処理槽内に設けられたプラズマ発生源と、
を有する成膜装置。
【請求項６】
前記処理ガス導入部が、前記真空処理槽近傍の空気を導入するように構成されている請求項５記載の成膜装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空中で蒸着によって成膜を行う技術に関し、特に、反射鏡に用いる反射膜の成膜技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の反射鏡を製造する際には、真空槽内にアルゴン（Ａｒ）ガスを導入して成膜対象物上に蒸着によって反射膜を形成した後、真空槽内に撥水性重合体膜形成用モノマーを導入して反射膜上に重合体膜を形成し、さらに、アルゴンガスのプラズマを用いて重合体膜表面の親水化処理を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。
近年、このような反射鏡製造用の成膜装置の構成の簡素化及びコストダウンが要求されており、そのための研究開発が進展している。
【特許文献１】特開２００３−２０７６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、装置構成の簡素化及びコストダウンが可能な反射膜形成技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意努力を重ねた結果、酸素を含有するガスを用いて蒸着及び親水化処理を行うことでアルゴンガスを用いた場合と遜色のない膜を形成しうることを見出し、本発明を完成するに到った。
かかる知見に基づいてなされた本発明は、酸素を含有する処理ガスを成膜領域に導入しつつ成膜対象物上に蒸着によって光反射性の反射膜を形成する反射膜形成工程と、前記反射膜上に撥水性重合体膜を形成する重合体膜形成工程と、酸素を含有する処理ガスを成膜領域に導入しつつ前記撥水性重合体膜上にプラズマによる親水化処理を施す親水化処理工程とを有する成膜方法である。
また、本発明は、前記発明において、前記親水化処理工程において導入する前記処理ガスが空気であるものである。
また、本発明は、前記発明において、前記蒸着膜形成工程において導入する前記処理ガスが空気であるものである。
また、本発明は、前記発明において、前記成膜対象物が、反射鏡を構成する立体的な部材であるものである。
一方、本発明は、成膜対象物を収容可能な真空処理槽と、前記真空処理槽に接続され、酸素を含有する処理ガスを導入する処理ガス導入部と、前記真空処理槽に接続され、撥水性重合体膜形成用のモノマーを導入するモノマー導入部と、前記真空処理槽内に設けられた蒸発源と、前記真空処理槽内に設けられたプラズマ発生源と、を有する成膜装置である。
また、本発明は、前記発明において、前記処理ガス導入部が、前記真空処理槽近傍の空気を導入するように構成されているものである。【０００５】
本発明の場合、酸素を含有する処理ガス中で撥水性重合体膜上にプラズマによる親水化処理を施すようにしたことから、従来のアルゴンガスを用いる場合と比較して、活性のラジカルを用いることによって反応性を向上させることができる。その結果、撥水性重合体膜上への親水化処理工程において投入する電力を小さくすることができるので、電力コストを削減することができる。【０００６】
また、本発明によれば、処理ガスとして空気を用いることによって、反射膜形成及び親水化処理における処理ガスのコストを削減することができるとともに、処理ガス用の配管等が不要になるので、装置構成の簡素化及び成膜装置のコストダウンを図ることができる。
さらに、処理ガスとして空気を用いれば、酸欠防止等の安全対策が不要になるため、取り扱いの容易な成膜装置を提供することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、装置構成の簡素化及びコストダウンが可能な反射膜形成技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態の成膜装置の内部構成を示す断面図
【図２】本発明に係る成膜方法の一例を示す流れ図
【図３】（ａ）〜（ｄ）：同成膜方法によって形成された膜の構成を示す断面図
【符号の説明】
【０００９】
１…成膜装置、２…真空処理槽（成膜領域）、３…処理ガス導入部、４…モノマー導入部、５…保持機構、２０…成膜対象物、２２…反射膜、２３…撥水性重合体膜、２４…親水化重合体膜、３０…空気
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態の成膜装置の内部構成を示す断面図である。
図１に示すように、本実施の形態の成膜装置１は、図示しない真空排気系に接続された真空処理槽（成膜領域）２を有している。
この真空処理槽２は、それぞれ真空処理槽２の外部に設けられた処理ガス導入部３とモノマー導入部４が接続されている。【００１１】
処理ガス導入部３は、流量調整弁３１を介して導入管３２が真空処理槽２に接続され、真空処理槽２近傍の大気から所定量の空気３０を真空処理槽２内に導入するように構成されている。
モノマー導入部４は、撥水性重合体膜形成用のモノマーを供給するモノマー供給源４０を有している。このモノマー供給源４０は、流量調整弁４１を介して導入管４２が接続され、この導入管４２を介して所定量のモノマーを真空処理槽２内に導入するように構成されている。【００１２】
真空処理槽２内には、成膜対象物２０を保持する保持機構５が設けられている。
本実施の形態の保持機構５は、真空処理槽２の中央領域において、例えば鉛直方向に向けて設けられた直線状の保持部６を有している。
この保持部６は、真空処理槽２の外部に設けられた駆動モータ７の回転軸７ａに連結され、複数の成膜対象物２０の成膜面２０ａを回転軸７ａに対し外方側に向けて保持した状態で回転させるように構成されている。【００１３】
真空処理槽２内の側壁部分には、蒸発源８が設けられている。この蒸発源８は、その蒸気放出面８ａが各成膜対象物２０の成膜面２０ａと対向するように配置されている。なお、蒸発源８は、例えばアルミニウム（Ａｌ）からなるフィラメント状の蒸発材料（図示せず）を有している。【００１４】
また、真空処理槽２内の側壁部分には、図示しない交流電源を有するプラズマ発生源９が設けられている。このプラズマ発生源９は、そのプラズマ放出面９ａが各成膜対象物２０の成膜面２０ａと対向するように配置されている。
図２は、本発明に係る成膜方法の一例を示す流れ図、図３（ａ）〜（ｄ）は、同成膜方法によって形成された膜の構成を示す断面図である。【００１５】
本例においては、図１に示す成膜装置１を用い、図３（ａ）に示すように、アンダーコート層２１を有する成膜対象物２０上に成膜を行う場合を例にとって説明する。
まず、プロセスＰ１において、真空処理槽２内を真空排気して所定の圧力にする（例えば、１×１０-2Ｐａ）。【００１６】
次いで、流量調整弁３１を制御して真空処理槽２内に空気を導入する（プロセスＰ２）。
本発明の場合、特に限定されることはないが、立体形状の成膜対象物２０への膜の付き回りを向上させる観点からは、真空処理槽２内の圧力を５．０×１０-2Ｐａ〜１．０Ｐａに調整することが好ましい。【００１７】
そして、保持機構５を動作させて成膜対象物２０を回転移動させながら蒸着を行う（プロセスＰ２）。蒸着中は、空気を導入しつつ排気を行いながら、真空処理槽２内の圧力を維持する。
これにより、図３（ｂ）に示すように、成膜対象物２０のアンダーコート層２１上にアルミニウムからなる反射膜２２が形成される。【００１８】
次に、流量調整弁４１を制御してモノマー供給源４０から真空処理槽２内に重合体膜形成用の原料モノマーを供給し、成膜対象物２０を回転移動させながらプラズマ発生源９を動作させ、反射膜２２上に撥水性重合体膜２３を形成する（プロセスＰ３、図３（ｃ））。【００１９】
この撥水性重合体膜２３は、反射膜２２の酸化及び腐食を防止するための耐アルカリ性の保護膜として機能するもので、その原料モノマーとしては、例えばヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）等のシリコンを含むモノマーを好適に用いることができる。【００２０】
その後、真空処理槽２内を真空排気する（プロセスＰ４）。
さらに、流量調整弁３１を制御して真空処理槽２内に空気を導入して所定の圧力にする（プロセスＰ５）。
本発明の場合、特に限定されることはないが、安定したプラズマを維持する観点からは、真空処理槽２内の圧力を０．１Ｐａ〜１０Ｐａに調整することが好ましい。【００２１】
そして、プラズマ発生源９を動作させ（例えば４０ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚ）、真空処理槽２内に酸素プラズマ、窒素プラズマを発生させて、成膜対象物２０の撥水性重合体膜２３の表面を酸素及び窒素プラズマにさらすことにより、図３（ｄ）に示すように、撥水性重合体膜２３の表面に親水化重合体膜２４を形成する（プロセスＰ５）。プラズマ処理中は、空気を導入しつつ排気を行いながら、真空処理槽２内の圧力を維持する。【００２２】
以上述べた本実施の形態では、酸素を含有する処理ガスとして空気を用いて撥水性重合体膜２３上にプラズマによる親水化処理を施すようにしたことから、従来のアルゴンガスを用いる場合と比較して、活性のラジカル（Ｏ2、Ｎ2）を用いることによって反応性を向上させることができる。その結果、撥水性重合体膜２３上への親水化処理工程において投入する電力を小さくすることができるので、電力コストを削減することができる。【００２３】
また、本実施の形態によれば、処理ガスとして空気を用いているので、反射膜形成及び親水化処理における処理ガスのコストを削減することができるとともに、処理ガス用の配管等が不要になるので、装置構成の簡素化及び成膜装置のコストダウンを図ることができる。
さらに、処理ガスとして空気を用いることにより、酸欠防止等の安全対策が不要になるため、取り扱いの容易な成膜装置を提供することができる。【００２４】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上述の実施の形態においては、処理ガスとして空気を用いるようにしたが、本発明はこれに限られず、酸素を含有するガスであれば、例えば酸素のみからなるガスなどを用いることも可能である。
また、反射膜形成工程及び親水化処理工程の一方において処理ガスとして空気を用いることも可能である。【００２５】
ただし、処理ガスのコスト削減並びに装置構成簡素化及び装置コスト削減の観点からは、上記実施の形態のように、反射膜形成工程及び親水化処理工程の両方の工程において空気を用いることが好ましい。【００２６】
また、上述の本実施の形態では、蒸着による反射膜形成時、及び、親水化処理時に空気を導入するようにしたが、地域や気候により空気中の水分等に変動がある場合は、乾燥処理した空気若しくは空気ボンベからの空気を供給することもできる。
さらに、Ａｒより安価に使用できるものとして、窒素ガスを使用することもできる。ただし、酸欠処理などの対応が必要がないことを考慮すると、上述したように、空気（酸素含有ガス）を用いることが好ましい。【００２７】
また、上記実施の形態では、同一の真空処理槽において反射膜形成工程及び親水化処理工程を行うようにしたが、本発明は、反射膜形成工程と親水化処理工程を異なる真空処理槽において行う場合をも含むものである。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明の実施例について、比較例とともに詳細に説明する。
＜反射膜形成時の空気導入の効果＞
図１に示す装置を使用し、蒸発材料として同一量のアルミニウムを用い、成膜対象物として立体形状のものに対し、圧力を変えて蒸着を行い、膜の付き回りの良さを目視によって判定した。その結果を表１に示す。
ここでは、蒸発源に対して垂直な面上の膜の膜厚が反射面として十分であったものを○、当該膜の膜厚が反射面として不十分で暗さが生じたものを×とした。【００２９】
【表１】
2009131036.tif 000003
【００３０】
表１から理解されるように、真空処理槽内に空気を導入することによって（圧力１．０×１０-1Ｐａ）、成膜対象物への膜の付き回りの良さが改善されることが判明した。【００３１】
＜親水化処理時の空気導入の効果＞
図１に示す装置を使用し、撥水性重合体膜の原料モノマーとしてＨＭＤＳＯを用い、成膜対象物として立体形状のものに対し、厚さ３００オングストロームの重合膜を形成し、さらに、空気又はアルゴンガスを導入してプラズマを発生させ、親水化処理を行った（周波数：４０ｋＨｚ）。【００３２】
そして、各成膜対象物を１％ＫＯＨ水溶液に１０分間浸漬して、親水化重合体膜の耐アルカリ性を評価した。その結果を表２に示す。
ここでは、１％ＫＯＨ水溶液に１０分間浸漬してアルミニウムが変色しなかったものを○、変色したものを×とした。
また、上記親水化処理済の各成膜対象物について、目視によって接触角を測定した。その結果を表２に示す。【００３３】
【表２】
2009131036.tif 000004
【００３４】
表２から理解されるように、親水化処理の際に空気を導入した場合には、アルゴンガスを導入した場合に比べ、より低い投入電力（１ｋＷ）で良好な接触角（３０°）の親水性処理を行うことができた。
以上より、本発明による効果を確認することができた。 
【図１】
2009131036.tif 000005
【図２】
2009131036.tif 000006
【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年10月15日(2010.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意努力を重ねた結果、酸素を含有するガスを用いて蒸着及び親水化処理を行うことでアルゴンガスを用いた場合と遜色のない膜を形成しうることを見出し、本発明を完成するに到った。
かかる知見に基づいてなされた本発明は、酸素を含有する処理ガスを成膜領域に導入しつつ成膜対象物上に蒸着によって光反射性の反射膜を形成する反射膜形成工程と、前記反射膜上に撥水性重合体膜を形成する重合体膜形成工程と、酸素を含有する処理ガスを成膜領域に導入しつつ前記撥水性重合体膜上にプラズマによる親水化処理を施す親水化処理工程とを有する成膜方法である。
また、本発明は、前記発明において、前記親水化処理工程において導入する前記処理ガスが空気であるものである。
また、本発明は、前記発明において、前記反射膜形成工程において導入する前記処理ガスが空気であるものである。
また、本発明は、前記発明において、前記成膜対象物が、反射鏡を構成する立体的な部材であるものである。
一方、本発明は、成膜対象物を収容可能な真空処理槽と、前記真空処理槽に接続され、酸素を含有する処理ガスを導入する処理ガス導入部と、前記真空処理槽に接続され、撥水性重合体膜形成用のモノマーを導入するモノマー導入部と、前記真空処理槽内に設けられた蒸発源と、前記真空処理槽内に設けられたプラズマ発生源と、を有する成膜装置である。
また、本発明は、前記発明において、前記処理ガス導入部が、前記真空処理槽近傍の空気を導入するように構成されているものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記反射膜形成工程において導入する前記処理ガスが空気である請求項１又は２のいずれか１項記載の成膜方法。
【国際調査報告】
2009131036.tif 000008
2009131036.tif 000009
2009131036.tif 000010
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