(57)【要約】【課題】一度に多数の基板に蒸着膜を形成する場合においても、個々の基板に蒸着斑が生じず、安定した反射特性を有する基板を製造できる蒸着装置を提供する。【解決手段】複数の基板６を支持する基板支持部材２と、基板支持部材２に支持された基板６の被蒸着面上に所望の蒸着材料を飛散させる蒸着源４であって、各基板６の被蒸着面の周縁に対する蒸着源４からの角度が、被蒸着面全周に渡ってほぼ同一となるように配置された蒸着源４を有して構成される。各基板６の被蒸着面の周縁に対する蒸着源４からの角度が、被蒸着面全周に渡ってほぼ同一とされるため、蒸着源４から飛散する蒸着材料の蒸着角が、各基板６の被蒸着面周縁において同一となる。このため、各基板６の周縁において、均質に蒸着材料が被着し、均一な膜厚の蒸着膜が成膜される。【選択図】図１
2011208238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板を支持する基板支持部材と、
前記基板支持部材に支持された基板の被蒸着面上に所望の蒸着材料を飛散させる蒸着源であって、各基板の被蒸着面の周縁に対する蒸着源からの角度が、被蒸着面全周に渡ってほぼ同一となるように配置された蒸着源と、
を有する蒸着装置。
【請求項２】
前記基板支持部材は、前記蒸着源側に面して所定の曲率を有する基板支持面を有して構成され、
前記複数の基板は、前記基板支持面に、前記被蒸着面が前記蒸着源側に面するように支持され、
前記蒸着源は、前記基板支持部材に支持された全ての基板の位置から、前記基板支持面の曲率半径分だけ離れた位置に配置されている
請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記基板支持部材は、その中心軸を回転軸として回転可能とされている
請求項１又は２に記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記基板支持部材と前記蒸着源との間の所望の位置に、前記蒸着源から飛散する蒸着材料の飛散方向を補正する補正板が配置されている
請求項１〜３のいずれか一項に記載の蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼鏡レンズなどに用いられる基板の表面に所望の膜を成膜する為に用いられる蒸着装置に関し、特に、複数の基板に対して一度に、精度良く成膜が可能な蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼鏡などに用いられる光学レンズには様々な機能が付与される。例えば、真空蒸着法により、基板（レンズ）表面に多層の反射防止膜が成膜されることにより、反射防止機能を有する光学レンズが形成される。
【０００３】
このように、多層反射防止膜は、一般的に真空蒸着装置を使用して成膜されている。真空蒸着装置は、複数の基板が配列されたドーム型の基板支持体と、基板支持体の下方に配置された加熱ヒータと蒸着源とを有しており、基板の被蒸着面が蒸着源側に向くように基板支持体に支持されている。そして、加熱ヒータにより蒸着源を加熱することで、蒸着源から蒸着分子が飛散し、基板の被蒸着面に蒸着する（特許文献１）。
【０００４】
ところで、多層反射防止膜は、構成する膜の厚みや蒸着状態により、その干渉色が異なる場合がある。複数の基板を一度に蒸着する場合、基板の配置場所により蒸着具合が変化し、結果的に膜質が均質にならないことがある。
また、基板が曲面を有するレンズである場合には、その曲面においても局所的に異なる膜厚分布が生じ同一のレンズでありながら干渉色が異なってしまうことがあり得る。特に、曲率半径の大きいハイカーブレンズでは、レンズの周縁がカーブの影になり、蒸着材料が付着しにくい。
【０００５】
図１８Ａ及び図１８Ｂは、従来の蒸着装置において基板に蒸着膜を成膜するときの様子を示したものであり、曲面を有する基板の被蒸着面内で、蒸着角度が異なる場合の基板に対する蒸着分子の付着の様子を模式的に示した図である。図１８Ａ及び図１８Ｂでは、基板支持部材１２に支持された基板６を一つだけ抜き出して図示している。図１８Ａ及び図１８Ｂにおいて、基板１６の周縁における接線を線ｌｎで示す。また、基板支持部材１２のボトム側に位置する基板１６の面と、図示しない蒸着源とを結ぶ線を線ｌ１で示し、基板支持部材１２のアッパー側に位置する基板１６の面と、図示しない蒸着源とを結ぶ線を線ｌ２で示す。そして、線ｌｎと線ｌ１との角度差をθ１とし、線ｌｎと線ｌ２との角度差をθ２とする。
【０００６】
例えば、図１８Ａに示すように、ドーム型の基板支持部材１２において、θ１＞θ２の場合、すなわち、基板１６のボトム側が蒸着源に対して広角に対向している場合、基板１６のボトム側により多くの蒸着分子が付着する。そして、この場合には、基板１６のアッパー側では、被蒸着面の曲面によって蒸着源からの蒸着分子が遮られ、基板１６のアッパー側には蒸着分子が付着しにくい。このため、基板１６のボトム側でのみ蒸着膜の膜厚が厚くなってしまう。
【０００７】
一方、図１８Ｂに示すように、ドーム型の基板支持部材１２において、θ１＜θ２の場合、すなわち、基板１６のアッパー側が蒸着源に対して広角に対向している場合、基板１６のアッパー側により多くの蒸着分子が付着する。そして、この場合には、基板１６のボトム側では、被蒸着面の曲面によって蒸着源からの蒸着分子が遮られ、基板１６のボトム側には、蒸着分子が付着しにくい。このため、基板１６のアッパー側でのみ、蒸着膜の膜厚が厚くなってしまう。
【０００８】
このように、曲面を有する基板１６をドーム型の基板支持部材１２に支持して蒸着膜を成膜する場合には、基板１６の周縁で、蒸着面に対して蒸着分子が入射してくる角度（蒸着角）が異なり、基板１６内に膜圧分布が生じやすい。このため、一般的に用いられている従来の蒸着装置では、基板１６内に蒸着斑が生じ、また、基板１６内で干渉色が異なる部分が発生するので、安定した反射特性を得られない。
【０００９】
これに対し、例えば、特許文献２には、基板の被蒸着面と、蒸着源の向き合う角度を調節する機構を備えた蒸着装置が記載されている。この特許文献２に記載の蒸着装置では、複数のパーツがヒンジやリンク結合部により連結された基体ホルダーを備えている。そして、基体ホルダーのヒンジやリンク結合部の変形により、基板の蒸着源に向く角度を調節する構成とされている。これにより、基板の被蒸着面に、精度良く蒸着材を蒸着させている。
【００１０】
しかしながら、蒸着工程においては、蒸着源から飛散する蒸着材料は、蒸着したい部分のみに定着するわけではなく、被蒸着面を有する基板を保持する基体ホルダーに向けても飛散され、定着してしまう。このため、基体ホルダーのヒンジやリンク結合部が変形したときに、以前の蒸着工程で付着した蒸着物が剥がれ落ちる場合がある。剥がれた蒸着物が蒸着中の基板の被蒸着面に付着すると、その付着した領域だけ蒸着されないという問題がある。
【００１１】
また、一度に多数（例えば１００以上）の基板に蒸着をする場合、ヒンジや結合リンクの角度を調整するのは煩雑であり、実用的ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−９９９４８号公報
【特許文献２】特開平１０−６８０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述の点に鑑み、本発明は、一度に多数の基板に蒸着膜を形成する場合においても、個々の基板に蒸着斑が生じず、安定した反射特性を有する基板を製造できる蒸着装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の蒸着装置は、基板支持部材と、蒸着源と、を有する。基板支持部材は、複数の基板を支持するものである。蒸着源は、基板支持部材に支持された基板の被蒸着面上に所望の蒸着材料を飛散させるものであり、各基板の被蒸着面の周縁に対する蒸着源からの角度が全周に渡ってほぼ同一となるように配置されている。ここで、「ほぼ同一」の許容範囲は、基板の被蒸着面の周縁に対する蒸着源からの角度差が５度以下とする。たとえば、基板支持部材が移動可能であり、各基板が蒸着装置内で移動する場合には、その蒸着過程の終始にわたって、蒸着源からの角度差が５度以下であることをいう。また、蒸発源から最も離間しているときの角度差と最も近接した時の角度差の和算値が１０度以下であるとより好ましい。
【００１５】
本発明の蒸着装置では、各基板の被蒸着面の周縁に対する蒸着源からの角度を被蒸着面の全周に渡ってほぼ同一となるように、蒸着源を配置することにより、蒸着源から飛散される蒸着材料の被蒸着面の周縁に対する蒸着角がほぼ同一となる。これにより、各基板の被蒸着面の周縁において、均一な膜厚の蒸着膜を成膜することができる。
【００１６】
また、本発明の蒸着装置では、基板支持部材は、蒸着源側に面して所定の曲率を有する基板支持面を有して構成されることが好ましい。そして、複数の基板は、その基板支持部材の基板支持面に、被蒸着面が蒸着源側に面するように支持される。また、蒸着源は、基板支持部材に支持された全ての基板の位置から、基板支持面の曲率半径分だけ離れた位置に配置されていることが好ましい。
【００１７】
以上の構成とすることにより、各基板の被蒸着面の周縁に対する蒸着源からの角度が、被蒸着面の全周に渡ってほぼ同一とされる。また、蒸着源から各基板への距離も同一となる。
【００１８】
そして、基板支持部材は、その中心軸を回転軸として回転可能に構成されることが好ましい。基板支持部材を回転させながら基板の被蒸着面に蒸着材料を蒸着させることで、より均一な膜厚の蒸着膜を成膜することができる。
【００１９】
また、必要に応じて、基板支持部材と蒸着源との間の所望の位置に、蒸着源から飛散する蒸着材料の飛散方向を補正する補正板が配置されていることが好ましい。
補正板を配置することにより、各基板に成膜される蒸着膜の膜厚を均一に補正することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、一度に多数の基板に蒸着膜を形成する場合においても、個々の基板において、均一な蒸着膜を成膜することができ、また、同時に蒸着された各基板の蒸着膜も均一に成膜することができる。これにより、安定した反射特性を有する基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態の蒸着装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態の蒸着装置の概略断面構成図である。
【図３】本発明の一実施形態の蒸着装置に支持された複数の基板のうちの１つを拡大して図示したものである。
【図４】Ａ，Ｂ  実施例に係る蒸着装置の概略構成図と、その蒸着装置において、基板支持部材に支持された各基板への蒸着角を示した図である。
【図５】実施例において、蒸着材料としてＳｉＯ２を用いて成膜を行ったときの、１段目から７段目の基板の分光曲線を示した図である。
【図６】実施例において、蒸着材料としてＺｒＯ２を用いて成膜を行ったときの、１段目から７段目の基板の分光曲線を示した図である。
【図７】Ａ，Ｂ  比較例１に係る蒸着装置の概略構成図と、その蒸着装置において、基板支持部材に支持された各基板への蒸着角を示した図である。
【図８】Ａ，Ｂ  比較例２に係る蒸着装置の概略構成図と、その蒸着装置において、基板支持部材に支持された各基板への蒸着角を示した図である。
【図９】Ａ，Ｂ  比較例３に係る蒸着装置の概略構成図と、その蒸着装置において、基板支持部材に支持された各基板への蒸着角を示した図である。
【図１０】Ａ，Ｂ  比較例４に係る蒸着装置の概略構成図と、その蒸着装置において、基板支持部材に支持された各基板への蒸着角を示した図である。
【図１１】Ａ，Ｂ  比較例５に係る蒸着装置の概略構成図と、その蒸着装置において、基板支持部材に支持された各基板への蒸着角を示した図である。
【図１２】Ａ，Ｂ  実施例１、及び比較例の蒸着装置を用いてＳｉＯ２膜を成膜した場合の、基板支持部材の中心軸から各基板への距離、膜厚、屈折率、膜厚比を示したものである。
【図１３】Ａ，Ｂ  図１２Ａ及び図１２Ｂの膜厚をグラフ化して示した図と、屈折率をグラフ化して示した図である。
【図１４】Ａ，Ｂ  実施例１、及び比較例の蒸着装置を用いてＮｂ２Ｏ５膜を成膜した場合の、基板支持部材の中心軸から各基板への距離、膜厚、屈折率、膜厚比を示したものである。
【図１５】Ａ，Ｂ  図１４Ａ及び図１４Ｂの膜厚をグラフ化して示した図と、屈折率をグラフ化して示した図である。
【図１６】Ａ，Ｂ  実施例１、及び比較例の蒸着装置を用いてＺｒＯ２膜を成膜した場合の、基板支持部材の中心軸から各基板への距離、膜厚、屈折率、膜厚比を示したものである。
【図１７】Ａ，Ｂ  図１６Ａ及び図１６Ｂの膜厚をグラフ化して示した図と、屈折率をグラフ化して示した図である。
【図１８】Ａ，Ｂ  従来の蒸着装置において基板に蒸着膜を成膜するときの様子を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施形態に係る蒸着装置の一例を、図１〜図１７を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではない。
【００２３】
図１〜図７を用いて、本発明の一実施形態に係る蒸着装置について説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態例の蒸着装置１の概略構成図である。また、図２Ａは、本実施形態例の蒸着装置１の断面構成図であり、図２Ｂは、蒸着装置の要部をその上面から見た図である。図１及び図２に示すように、本実施形態例の蒸着装置１は、曲面を有するレンズなどの基板６を複数支持する基板支持部材２と、所望の蒸着材料を飛散させる蒸着源４とを有し、これらが、真空を維持できる真空チャンバー７内に配置されている。
【００２５】
基板支持部材２は、蒸着源４側に面して所定の曲率を有する基板支持面２ａを有するドーム型の部材で構成されている。基板支持部材２の基板支持面２ａには、レンズなどの基板６を支持するホルダー３が複数個設けられている。また、基板支持部材２の頂上部の基板支持面２ａとは反対側の面には、円筒形状のドームヘッド５が取り付けられている。このドームヘッド５は、基板支持部材２を真空チャンバー７内に保持するために設けられているものである。そして、基板支持部材２は、基板支持部材２の中心軸周りに回転可能に構成されている。
【００２６】
蒸着源４は、例えば、電子ビームの照射によって蒸着材料を飛散させる電子ビーム蒸着源等で構成され、所望の蒸着材料を保持するケースと、その蒸着材料に電子ビームを照射するための電子銃とで構成されている。蒸着源４は、図２Ｂに示すように、蒸着材料が基板支持面２ａに向くように真空チャンバー７内の基板支持部材の中心軸上に配置され、また、図２Ａに示すように、基板支持部材２に支持された全ての基板６の位置から、基板支持面２ａの曲率半径Ｒ分だけ離れた位置に配置されている。
すなわち、本実施形態例では、基板支持面２ａの形状が蒸着源４を中心とする球面形状とされているため、基板支持部材２に支持された全ての基板６が、蒸着源４から等距離（＝Ｒ）に配置される。
【００２７】
基板支持部材２では、基板支持面２ａの各ホルダー３に、曲面を有する基板６をその被蒸着面が蒸着源４に面するように固定する。その後、蒸着源４に図示しない電子銃から電子ビームを照射することにより蒸着材料を加熱して基板支持面２ａに向かって飛散させる。これにより、基板６の被蒸着面に蒸着材料が蒸着し、基板６の被蒸着面に所望の膜厚の蒸着膜が成膜される。このとき、必要に応じて、基板支持部材２を回転させる。また、図示しないが、真空チャンバー７内の基板支持部材２と蒸着源４との間の所望の位置に、必要に応じて、蒸着源４からの蒸着材料の飛散方向を補正する補正板を設けてもよい。
【００２８】
図３は、本実施形態例の蒸着装置１に支持された複数の基板６のうちの１つを拡大して図示したものである。図３を用いて、本実施形態例の蒸着装置１における基板６の被蒸着面と、蒸着源４から飛散してくる蒸着分子との関係を説明する。
【００２９】
以下の説明では、基板支持部材２に支持された基板６の、ドーム型の基板支持部材２の中心側の端部を「上端」とし、基板支持部材２の外周側の端部を「下端」とする。
ところで、真空蒸着においては、真空チャンバー７内の圧力が十分低く保たれているため、蒸着源４に保持された蒸着材料の分子は基板６に向かってほぼ放射状に飛散する。このため、以下の説明では、基板６の被蒸着面に対する蒸着源４からの角度を、その被蒸着面に対する蒸着角（本明細書において「蒸着角」とは、蒸着源からの角度を示す。）として説明する。図３では、基板６の下端における被蒸着面の接線ｌｎと、その下端の位置と蒸着源４とを結ぶ線ｌ１の角度差θ１を基板６上端への蒸着角θ１とし、基板６の上端における被蒸着面の接線ｌｎと、その上端の位置と蒸着源４とを結ぶ線ｌ２とを基板６の下端への蒸着角θ２とする。
【００３０】
本実施形態例の蒸着装置１では、基板支持部材２の基板支持面２ａの形状が、蒸着源４を中心とした球面形状とされる。このため、蒸着源４から、基板６の被蒸着面の上端、及び下端への距離が等しくなり、また、基板６の被蒸着面が回転対象形状の場合には、基板６の上端及び下端の蒸着源４へ向く角度も等しくなる。このため、基板６の下端における蒸着角θ１と基板６の上端における蒸着角θ２がほぼ等しくなる。図３では、基板６の下端及び上端の蒸着角θ１，θ２のみ示したが、実際には、基板６の被蒸着面の全周縁に渡って蒸着角はほぼ同一となる。
【００３１】
このように、本実施形態例の蒸着装置１では、基板６の被蒸着面の全周縁において、蒸着角がほぼ同一となるため、被蒸着面の全周縁に渡って均一に蒸着材料が付着する。これにより、基板６の被蒸着面周縁の膜厚差を低減することができる。
【００３２】
また、本実施形態例の蒸着装置１では、基板支持部材２の基板支持面２ａの形状が蒸着源４を中心とした球面形状とされるので、蒸着源４から各基板６への距離も等距離となる。このため、基板支持部材２に支持された全ての基板６において、被蒸着面周縁の膜厚差が低減され、かつ、各基板間の膜厚差も低減される。また、基板支持面２ａが蒸着源４を中心とした球面形状であるため、蒸着源４から飛散した蒸着材料は、各基板６の中心では被蒸着面対して垂直方向に入射する。このため、飛散した蒸着材料は、各基板６の被蒸着面に安定して付着する。
【００３３】
［実施例］
次に、上述した本実施形態例の蒸着装置１をより具体的に実施した実施例について説明する。図４Ａは、実施例に係る蒸着装置の概略構成図である。
【００３４】
図４Ａの、点Ａは、蒸着源４の配置する位置である。点Ｂ及び点Ｃは、基板支持部材２の対向する端部の位置を示す。また、点Ｄは、基板支持部材２の中心である。また、点Ｇは、基板支持部材２の中心軸上の点である。
【００３５】
実施例では、図４Ａにおいて、基板支持面２ａの曲率半径Ｒ＝１１４６ｍｍ、蒸着源４から各基板６が支持された基板支持面２ａまでの距離ＡＢ＝ＡＣ＝ＡＤ＝１１４６ｍｍ、基板支持部材２の外径ＢＣ＝１３９０ｍｍとした。
【００３６】
図４Ｂは、実施例における蒸着装置において、基板支持部材２の１段目から８段目に配置された各基板６における被蒸着面の下端への蒸着角θ１と、上端への蒸着角θ２と、それらの角度差θ１−θ２を示した図である。なお、基板支持部材２の中心に一番近い位置（すなわち、ドーム形状の最上段の位置）を１段目とし、基板支持部材２の端部（すなわち、ドーム形状の最下段）にかけて、２段目、３段目・・・・８段目とする。また、図４Ａの図示Ｂ側をＢ  ｓｉｄｅとし、図示Ｃ側をＣ  ｓｉｄｅとする。
【００３７】
図４Ｂに示すように、実施例の蒸着装置では蒸発源４がドームの中心にあり、各基板６の被蒸着面において、下端への蒸着角θ１と上端への蒸着角θ２が同じ値を示すため、蒸着角の角度差θＢ、及びθｃ（＝θ１−θ２）は０度となることがわかる。そして、１段目から８段目に保持された全ての基板６において、基板６の周縁における蒸着角が等しい。
このように、実施例の蒸着装置では、基板６内でも、基板６間においても基板６周縁の蒸着角は同じになることがわかった。
【００３８】
次に、実施例の蒸着装置を用い、基板６に単層の蒸着膜を成膜した場合における各基板６の膜厚について確認した。この成膜実験では、基板６として、度数−６．００、曲率半径４７．０ｍｍ、外径４７ｍｍのテストレンズを用い、蒸着材料として、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、及び酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を用いた場合について調べた。
【００３９】
図５は、実施例において、蒸着材料としてＳｉＯ２を用いて成膜を行ったときの、１段目から７段目の基板の分光曲線を示した図である。また、図６は、実施例において、蒸着材料としてＺｒＯ２を用いて成膜を行ったときの、１段目から７段目の基板の分光曲線を示した図である。図５及び図６の横軸は、波長（ｎｍ）であり、縦軸は、反射率である。また、図５及び図６における、基板内の分光曲線の測定位置は、それぞれ、基板の上端部（レンズコバ）から１ｃｍの位置と、下端部（レンズコバ）から１ｃｍの位置とした。また、図５及び図６では、それぞれの基板において、単層の蒸着膜を成膜したときの測定結果である。
【００４０】
図５及び図６に示すように、実施例の蒸着装置では、全ての段において、基板の被蒸着面の上端及び下端での分光曲線がほぼ一致している。また、基板内での膜厚比も十分に小さい値となっている。さらに、各段に保持された各基板の膜厚ｄ、及び屈折率ｎもほぼ同程度となった。基板間の膜厚の差異は、補正板を使用することのより容易に解消することができる。
【００４１】
このように、本実施形態例の蒸着装置１では、１つの基板６内においても、また、基板支持部材２の段差の異なる位置に保持された各基板間においても良好な成膜が可能となる。また、図５及び図６に示すように、度数−６．００のハイカーブレンズ（すなわち、被蒸着面の曲率半径の大きいレンズ）を用いた場合にも、被蒸着面の全周縁において均一な膜厚の蒸着膜を成膜できることがわかった。
【００４２】
次に、比較例として、実施例の蒸着装置とは、基板支持部材２の構成や、基板支持部材２に対する蒸着源４の位置が異なる蒸着装置について説明する。
【００４３】
［比較例１］
図７Ａは、比較例１に係る蒸着装置の概略構成図である。また、図７Ｂは、比較例１における蒸着装置を用いた場合の、蒸発源に最も接近する側であるＢ側（Ｂ  ｓｉｄｅ）の１段目から８段目に配置された各基板６における被蒸着面の下端への蒸着角θ１、上端への蒸着角θ２、その蒸着角の角度差θＢ（＝θ１−θ２）と、蒸発源に最も遠隔する側であるＣ側（Ｃ  ｓｉｄｅ）の１段目から８段目に配置された各基板６における被蒸着面の下端への蒸着角θ１、上端への蒸着角θ２、その蒸着角の角度差θＣ（θ１−θ２）とを示している。また、基板支持面の回転で、その角度差は、ある程度相殺される。図７Ｂには、Ｂ側及びＣ側の角度差θＢ、θＣが基板支持面の回転でも相殺できない角度分（相乗角度差）も示している。なお、ここで示す相乗角度差はＢ側及びＣ側の角度差θＢ、θＣを和算した値（θＢ＋θＣ）である。
【００４４】
比較例１の蒸着装置は、実施例の蒸着装置において、蒸着源の位置（点Ａで示す）のみ異なる例であり、蒸着源の位置を、実施例の蒸着源の位置９０ｍｍだけ、点Ｇと基板支持部材２の中心を結ぶ線に対して垂直方向にオフセットした例である。
すなわち、比較例１では、
Ｒ＝１１４６ｍｍ
ＡＧ＝９０ｍｍ
ＧＤ＝１１４６ｍｍ
ＢＣ＝１３９０ｍｍ
に構成された蒸着装置を用いた。
【００４５】
比較例１の蒸着装置では、蒸着角が、Ｂ側ではθ１がθ２よりも広く、Ｃ側ではθ２がθ１よりも広い結果となった。基板支持面の回転により、相乗角度差θＢ＋θＣは少ないものの、基板支持部材２の下段側に保持された基板６ほど、相乗角度差θＢ＋θＣが大きくなる傾向にあることがわかる。
【００４６】
また、比較例１の蒸着装置において蒸着膜の成膜を行った結果、相乗角度差θＢ＋θＣが広くなる５段目の基板から８段目の基板にかけて上端側と下端側の色調の変化が見られた。
【００４７】
［比較例２］
図８Ａは、比較例２に係る蒸着装置の概略構成図である。また、図８Ｂは、蒸発源に最も近接する側であるＢ側（Ｂ  ｓｉｄｅ）の１段目から８段目に配置された各基板６における被蒸着面の下端への蒸着角θ１、上端への蒸着角θ２、その蒸着角の角度差θＢ（＝θ１−θ２）と、蒸発源に最も遠隔する側であるＣ側（Ｃ  ｓｉｄｅ）の１段目から８段目に配置された各基板６における被蒸着面の下端への蒸着角θ１、上端への蒸着角θ２、その蒸着角の角度差θＣ（＝θ１−θ２）と、基板Ｂ側及びＣ側の角度差θＢ、θＣから算出される相乗角度差θＢ＋θＣも示している。
【００４８】
比較例２では、
Ｒ＝１０００ｍｍ
ＡＧ＝９０ｍ、
ＧＤ＝１１４６ｍｍ
ＢＣ＝１３５０ｍｍ
に構成された蒸着装置を用いた。
【００４９】
比較例２の蒸着装置では、基板支持部材２の下段側に保持された基板６ほど、基板の上端及び下端の蒸着角の相乗角度差θＢ＋θＣが大きく、また、全体的に、比較例１の蒸着装置よりも、蒸着角の相乗角度差θＢ＋θＣが大きい。
【００５０】
比較例２の蒸着装置において蒸着膜の成膜を行った結果、３段目より下側の段では、基板６の上端と下端の色味が明らかに異なることを確認した。また、２段目よりも上段においても、同色系ではあるが、基板６の上端と下端において色調の変化が確認された。比較例２では、下段に行くほど、基板６の上端と下端との蒸着角の相乗角度差θＢ＋θＣが大きくなり、また、基板６の下端の蒸着角θ１が大きくなっていくためであり、下段に支持された基板６ほど、基板６の上端に成膜される蒸着膜の膜厚が薄くなるからである。
【００５１】
［比較例３］
図９Ａは、比較例３に係る蒸着装置の概略構成図である。また、図９Ｂは、基板保持部材２の中心から一方の側であるＢ側の１段目から８段目に配置された各基板６における被蒸着面の下端への蒸着角θ１、上端への蒸着角θ２、その蒸着角の角度差θＢ（＝θ１−θ２）と、Ｂ側とは基板保持部材の中心を挟んで反対側であるＣ側の１段目から８段目に配置された各基板６における被蒸着面の下端への蒸着角θ１、上端への蒸着角θ２、その蒸着角の角度差θＣ（＝θ１−θ２）と、基板Ｂ側及びＣ側の角度差θＢ、θＣの和算値から算出される相乗角度差θＢ＋θＣも示している。
【００５２】
比較例３の蒸着装置は、比較例２の蒸着装置において、蒸着源４の位置のみ異なる例であり、蒸着源４の位置を、比較例２の位置から、基板支持部材２の中心軸上（点Ａで示す）とした例である。
すなわち、比較例３では、
Ｒ＝１０００ｍｍ
ＡＧ＝０ｍｍ
ＧＤ＝１１４６ｍｍ
ＢＣ＝１３５０ｍｍ
に構成された蒸着装置を用いた。
【００５３】
比較例３の蒸着装置では各基板６の上端と下端の蒸着角の角度差θ１−θ２は、基板支持部材２の回転を問わず、すべての段において１０度以下の一定角度に保たれる。しかしながら、回転による角度差の相殺が生じないため、蒸着過程において、角度差θ１−θ２は常に相乗する。特に、下段の基板６では、基板６の下端への相乗角度差θＢ＋θＣが大きい傾向にある。
【００５４】
比較例３の蒸着装置において蒸着膜の成膜を行った結果、５段目から８段目の基板６では、上端と下端の色味が明らかに異なり、２段目から４段目の基板６では、基板６の上端と下端において、同色系であるが、色調の変調が確認された。また、１段目の基板６では、色調変化は僅かとなった。
【００５５】
比較例３により、単に、蒸着源４を基板支持部材２の中心軸上に配置するのみでは、各基板６の周縁の蒸着膜の膜厚差を十分に低減することはできないことがわかる。
【００５６】
［比較例４］
図１０Ａは、比較例４に係る蒸着装置の概略構成図である。また、図１０Ｂは、蒸発源に最も近接する側であるＢ側の１段目から８段目に配置された各基板６における被蒸着面の下端への蒸着角θ１、上端への蒸着角θ２、その蒸着角の角度差θＢ（＝θ１−θ２）と、蒸発源に最も遠隔する側であるＣ側（Ｃ  ｓｉｄｅ）の１段目から８段目に配置された各基板６における被蒸着面の下端への蒸着角θ１、上端への蒸着角θ２、その蒸着角の角度差θＣ（＝θ１−θ２）と、基板Ｂ側及びＣ側の角度差θＢ、θＣの和算値から算出される相乗角度差θＢ＋θＣも示している。
【００５７】
比較例４では、
Ｒ＝１３７５．５３ｍｍ
ＡＧ＝９０ｍｍ
ＧＤ＝１１４６ｍｍ
ＢＣ＝１３９０ｍｍ
に構成された蒸着装置を用いた。
【００５８】
比較例４の蒸着装置では、基板支持部材２の下段に支持された基板６ほど、基板６の上端と下端の蒸着角の相乗角度差θＢ＋θＣが大きくなる。また、比較例２及び３のように、曲率半径Ｒ＝１０００ｍｍの基板支持面２ａを有する蒸着装置では、基板６の下端の蒸着角θ１が大きい傾向にあったが、比較例４のように、曲率半径Ｒ＝１３７５．５３ｍｍと、基板支持面２ａの曲率半径が大きい場合には、基板６の上端の蒸着角θ２が大きくなっていくことがわかる。
【００５９】
比較例４の蒸着装置において蒸着膜の成膜を行った結果、６段目から８段目の基板６では、上端と下端の色味が明らかに異なり、３段目及び５段目の基板６では、基板６の上端と下端において、同色系であるが、色調の変調が確認された。また、１段目及び２段目の基板６では、色調の変調が僅かに見られた。
【００６０】
［比較例５］
図１１Ａは、比較例５に係る蒸着装置の概略構成図である。また、図１１Ｂは、基板保持部材２の中心から一方の側であるＢ側（Ｂ  ｓｉｄｅ）の１段目から８段目に配置された各基板６における被蒸着面の下端への蒸着角θ１、上端への蒸着角θ２、その蒸着角の角度差θＢ（＝θ１−θ２）と、Ｂ側とは基板保持部材の中心を挟んで反対側であるＣ側（Ｃ  ｓｉｄｅ）の１段目から８段目に配置された各基板６における被蒸着面の下端への蒸着角θ１、上端への蒸着角θ２、その蒸着角の角度差θＣ（＝θ１−θ２）と、基板Ｂ側及びＣ側の角度差θＢ、θＣの和算値から算出される相乗角度差θＢ＋θＣも示している。
【００６１】
比較例５の蒸着装置は、比較例４の蒸着装置において、蒸着源４の位置のみ異なる例であり、蒸着源４の位置を基板支持部材２の中心軸上（点Ａで示す）とした例である。
すなわち、比較例３では、
Ｒ＝１３７５．５３ｍｍ
ＡＧ＝０ｍｍ
ＧＤ＝１１４６ｍｍ
ＢＣ＝１３９０ｍｍ
に構成された蒸着装置を用いた。
【００６２】
比較例５の蒸着装置では各基板６の上端と下端の蒸着角の相乗角度差θＢ＋θＣは、比較例４と比較して大きくなった。特に、下段の基板６では、基板６の上端への蒸着角θ２が大きい傾向にある。
【００６３】
比較例５の蒸着装置において蒸着膜の成膜を行った結果、４段目から８段目の基板６では、上端と下端の色味が明らかに異なり、２段目及び３段目の基板６では、基板６の上端と下端において、同色系であるが、色調の変調が確認された。また、１段目の基板６では、色調の変化が僅かに確認された。
【００６４】
以上のように、比較例１〜５の蒸着装置では、１つの基板６内においても、基板支持部材２の異なる段に支持された各基板６間でも、成膜される蒸着膜の膜厚を均一にすることが難しいことがわかった。
【００６５】
［成膜実験の比較結果］
次に、実施例の蒸着装置と、比較例４の蒸着装置において、蒸着材料としてＳｉＯ２を用いた成膜実験の比較結果を示す。この実験では、実施例の蒸着装置、及び比較例の蒸着装置ともに、基板支持部材２を回転させずに成膜を行った。
【００６６】
図１２Ａは、実施例の蒸着装置を用いた場合の、基板支持部材２の中心軸から各基板への距離、膜厚、屈折率、膜厚比を示したものである。また、図１２Ｂは、比較例４の蒸着装置を用いた場合の、基板支持部材の１段目から８段目に支持される基板の、基板支持部材２の中心軸からの距離、膜厚、屈折率、膜厚比を示したものである。基板支持部材２の中心から実施例を示す図４Ａ及び比較例４を示す図１０Ａの図示Ｂ側に支持された基板をＢ−１、Ｂ−２、・・・・Ｂ−８で示し、基板支持部材２の中心から図４Ａおよび図１０Ａの図示Ｃ側に支持された基板をＣ−１、Ｃ−２、・・・Ｃ−８で示す。また、図１３Ａは、図１２Ａ及び図１２Ｂの膜厚をグラフ化して示した図であり、横軸に、基板支持部材２の中心軸から各基板６までの距離を示し、縦軸に膜厚を示す。また、図１３Ｂは、図１２Ａ及び図１２Ｂの屈折率をグラフ化して示した図であり、横軸に、基板支持部材２の中心軸から各基板６までの距離を示し、縦軸に膜厚を示す。なお、横軸は、「０」を基板支持部材２の中心軸が通る点とし、その中心軸から基板支持部材２の一方の側に保持された基板６までの距離を正で示し、一方の側に対向する他方の側に保持された基板６までの距離を負で示す。膜厚と屈折率の測定は、基板中心にて実施した。
【００６７】
図１３Ａに示すように、実施例の蒸着装置を用いた場合では、基板支持部材２の下段側に支持される基板６では、若干、膜厚が小さいものの、各基板６間の膜厚差は、許容範囲内とされる。
一方で、比較例４の蒸着装置を用いた場合では、基板支持部材２の中心軸から一方の側に支持された基板６が、他方の側に支持された基板６よりも明らかに膜厚が小さい。
【００６８】
また、屈折率は、図１３Ｂに示すように、実施例の蒸着装置を用いた場合では、全ての基板６において、同程度の屈折率となる。一方、比較例４の蒸着装置を用いた場合では、下段側において、屈折率が他の基板６に比較して大きく異なる基板６があり、下段側で安定した屈折率を確保することができない。
【００６９】
次に、実施例の蒸着装置と比較例４の蒸着装置において、蒸着材料として五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）を用いた成膜実験の比較結果を示す。この実験では、実施例の蒸着装置、及び比較例の蒸着装置ともに、基板支持部材２を回転させずに成膜を行った。
【００７０】
図１４Ａは、実施例の蒸着装置を用いた場合の、基板支持部材２の中心軸から各基板６への距離、膜厚、屈折率、膜厚比を示したものである。また、図１４Ｂは、比較例の蒸着装置を用いた場合の、基板支持部材２の中心軸から各基板６への距離、膜厚、屈折率、膜厚比を示したものである。また、図１５Ａは、図１４Ａ及び図１４Ｂの膜厚をグラフ化して示した図であり、横軸に、基板支持部材２の中心軸から各基板６までの距離を示し、縦軸に膜厚を示す。また、図１５Ｂは、図１４Ａ及び図１４Ｂの屈折率をグラフ化して示した図であり、横軸に、基板支持部材２の中心軸から各基板６までの距離を示し、縦軸に膜厚を示す。
【００７１】
図１５Ａ及び図１５Ｂからわかるように、蒸着材料として、Ｎｂ２Ｏ５を用いた場合にも、ＳｉＯ２を用いた場合と同様の傾向が得られた。
【００７２】
次に、実施例の蒸着装置と比較例４の蒸着装置において、蒸着材料としてＺｒＯ２を用いた成膜実験の比較結果を示す。この実験では、実施例の蒸着装置、及び比較例の蒸着装置ともに、基板支持部材２を回転させずに成膜を行った。
【００７３】
図１６Ａは、実施例の蒸着装置を用いた場合の、基板支持部材２の中心軸から各基板６への距離、膜厚、屈折率、膜厚比を示したものである。また、図１６Ｂは、比較例の蒸着装置を用いた場合の、基板支持部材２の中心軸から各基板６への距離、膜厚、屈折率、膜厚比を示したものである。また、図１７Ａは、図１６Ａ及び図１６Ｂの膜厚をグラフ化して示した図であり、横軸に、基板支持部材２の中心軸から各基板６までの距離を示し、縦軸に膜厚を示す。また、図１７Ｂは、図１６Ａ及び図１６Ｂの屈折率をグラフ化して示した図であり、横軸に、基板支持部材２の中心軸から各基板６までの距離を示し、縦軸に膜厚を示す。
【００７４】
図１７Ａ及び図１７Ｂからわかるように、蒸着材料として、ＺｒＯ２を用いた場合にも、ＳｉＯ２及びＮｂ２Ｏ５を用いた場合と同様の傾向が得られた。
【００７５】
以上のように、実施例の蒸着装置では、蒸着材料の種類にかかわらず、基板支持部材２に支持された各基板６間で、膜厚や屈折率を揃えることができる。
【００７６】
このように、本発明の蒸着装置では、基板支持部材２に支持されたそれぞれの基板６の被蒸着面の全周縁において、均一な蒸着膜を成膜することができ、また、基板支持部材２に支持された全ての基板６においても、膜厚や屈折率を揃えることが可能となる。このため、本発明の蒸着装置によれば、個々の基板に蒸着斑が生じず、安定した反射特性を有する基板を製造することができる。また、本発明によれば、特に、一度に１００枚以上の基板に蒸着膜を成膜するような大型の蒸着装置においても、各基板において、均質な蒸着膜を成膜することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１・・・蒸着装置、２・・・基板支持部材、２ａ・・・基板支持面、３・・・ホルダー、４・・・蒸着源、５・・・ドームヘッド、６・・・基板、７・・・真空チャンバー、１２・・・基板支持部材、１６・・・基板、Ｒ・・・曲率半径
【図１】
2011208238.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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