(57)【要約】【課題】有機化合物を保持する互いに種類の異なる複数個の蒸着源の内の一個、または二個を同時に開放することを可能とすると共に、複数個の蒸着源の相互間での汚染の発生を防止した真空蒸着装置を提供する。【解決手段】真空蒸着装置１００は、真空チャンバ１１０の底面壁上に、互いに種類の異なるそれぞれの有機蒸着材料１２１，１３１，１４１が保持された３個の蒸着源１２０，１３０，１４０が、シャッタ１８０を回転する回転軸１８１の回転中心Ｏに対して略等角度の配設角度θに配設され、シャッタ１８０が蒸着源１２０，１３０，１４０の配設角度θの１/２の角度単位毎に回転して、３個の蒸着源１２０，１３０，１４０の内の一個、または二個を同時に開放すると共に、開放された蒸着源を除く他の蒸着源を遮蔽して、基板ホルダに保持された基板上に有機化合物よりなる薄膜を形成する。【選択図】図２
2008240017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機化合物からなる薄膜を基板上に形成するための真空蒸着装置であって、
真空チャンバと、前記真空チャンバ内に、互いに種類の異なる前記有機化合物を個別に保持する複数個の蒸着源と、前記複数個の蒸着源と前記基板との間に前記複数個の蒸着源に保持された有機化合物の蒸気を開放および遮蔽するための一つのシャッタを備え、
前記シャッタは、前記複数個の蒸着源の内の二個を同時に開放する開放領域を有し、且つ前記真空チャンバの中心を回転軸として回転することを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の真空蒸着装置において、
前記複数個の蒸着源は前記シャッタの回転中心に対して略等角度の配設角度に配設され、
前記シャッタは前記回転軸を中心に回転して、前記開放領域が前記複数個の蒸着源の内の一個、または二個を同時に開放すると共に、開放された前記蒸着源を除く他の前記蒸着源を遮蔽することを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項３】
請求項２に記載の真空蒸着装置において、
前記シャッタは、前記複数個の蒸着源が配設された前記配設角度の１/２の角度単位毎に回転可能であることを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の真空蒸着装置において、
前記複数個の蒸着源の内、少なくとも前記シャッタにより二個が同時に開放された蒸着源に保持される互いに種類の異なる前記有機化合物は、互いの沸点が近接することを特徴とする真空蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機化合物の薄膜を基板上に形成するための真空蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空雰囲気中で、蒸着源より蒸着材料を蒸発させ、その蒸気を蒸着対象物の表面に付着させて薄膜を形成（成膜）する真空蒸着装置が知られている。例えば光学物品を製造する分野などでは、この真空蒸着装置により、例えばガラス基板などに、反射防止膜や防汚性能を有する防汚膜、あるいは防曇性能を有する防曇性機能膜などを成膜したりするのに用いられている。
【０００３】
近年、蒸着源に用いられる蒸着材料の物質種が増加し、しかも物質種毎に最適な成膜条件が異なる。こうした成膜に対応するために、同一蒸着装置内に複数の蒸着源（通常２種）が配設され、使用物質に応じて蒸着源を切り換えて成膜が行われている（例えば、特許文献１参照）。
また、一般的に浸漬法などの湿式法を用いて成膜されていた撥水性、撥油性などを付与する機能性有機被膜を、作業性の向上を目的に、湿式法に代えて真空蒸着法を用いて成膜する表面処理方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１２４６６７号公報
【特許文献２】特開平５−２３９２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されるような蒸着装置を用いて、２つの物質種（蒸着材料）の蒸着源を切り換えて成膜する場合には、蒸着源毎に設けられたシャッタを操作し、一方の物質種が蒸着されている間に、その蒸気が他方の加熱手段を含む蒸着源周辺の表面に付着する。そして、他方の蒸発物質に切り換えた際に、その加熱手段を含む蒸着源周辺に付着した別物質も蒸着されることになり、成膜される膜物質の純度が劣ることになる。特に、特許文献２に示されるような有機物質を蒸着する場合は、無機物質に比べて比較的低真空条件で蒸着することが多く、有機物質の蒸気が周辺へ拡散し易く、２つの蒸着源間に遮蔽板などを配置しても、加熱手段を含む蒸着源の汚染を防ぐことが難しかった。
【０００６】
また、従来の蒸着装置は、１回の蒸着で一つの蒸着源しか使えないために、２種以上の物質からなる混合膜を成膜する場合には、予めこれらの物質を一つの蒸着源内で混合して使用していた。このため、混合された物質に化学反応が生じて、別の物質に変化し易く、所望の混合膜の形成が困難であった。
【０００７】
そこで本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、有機化合物を保持する互いに種類の異なる複数個の蒸着源の内の一個、または二個を同時に開放することを可能とすると共に、複数個の蒸着源の相互間での汚染の発生を防止した真空蒸着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の真空蒸着装置は、蒸着により有機化合物からなる薄膜を基板上に形成するための真空蒸着装置であって、真空チャンバと、前記真空チャンバ内に、互いに種類の異なる前記有機化合物を個別に保持する複数個の蒸着源と、前記複数個の蒸着源と前記基板との間に前記複数個の蒸着源に保持された有機化合物の蒸気を開放および遮蔽するための一つのシャッタを備え、前記シャッタは、前記複数個の蒸着源の内の二個を同時に開放する開放領域を有し、且つ前記真空チャンバの中心を回転軸として回転することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、蒸着により有機化合物からなる薄膜を基板上に形成するための真空蒸着装置が、真空チャンバ内に、互いに種類の異なる有機化合物を個別に保持する複数個の蒸着源と、複数個の蒸着源と基板との間に複数個の蒸着源に保持された有機化合物の蒸気を開放および遮蔽するための一つのシャッタを備え、そのシャッタが、複数個の蒸着源の内の二個を同時に開放する開放領域を有し、回転軸を中心に回転することにより、互いに種類の異なる２種類の有機化合物を２つ同時に蒸着することが可能となる。したがって、２種類の組成物を混合することにより化学反応を生じてしまうような有機化合物の混合膜を、高純度に成膜することができる。また、互いに種類の異なる有機化合物を保持する複数個の蒸着源が配設されていることから、所望の有機化合物よりなる混合膜を連続して多層に成膜することもできる。
【００１０】
また、本発明の真空蒸着装置は、前記複数個の蒸着源は前記シャッタの回転中心に対して略等角度の配設角度に配設され、前記シャッタは前記回転軸を中心に回転して、前記開放領域が前記複数個の蒸着源の内の一個、または二個を同時に開放すると共に、開放された前記蒸着源を除く他の前記蒸着源を遮蔽することが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、真空蒸着装置の真空チャンバ内に配設された互いに種類の異なる有機化合物を保持する複数個の蒸着源が、シャッタの回転中心に対して略等角度の配設角度に配設され、シャッタは回転軸を中心に回転して、開放領域が複数個の蒸着源の内の一個、または二個を同時に開放すると共に、開放された蒸着源を除く他の蒸着源を遮蔽することにより、選択された複数個の蒸着源の内の１つの有機化合物、または選択された２つの有機蒸着材料を同時に蒸着することが可能となる。したがって、選択された有機化合物の蒸着膜と、選択された２つの有機蒸着材料よりなる混合膜とを連続して成膜することができる。また、シャッタが、複数個の蒸着源の内の一個、または二個同時に開放された蒸着源を除く他の蒸着源を遮蔽することにより、開放された蒸着源から放出され、周辺へ拡散し易い有機化合物の蒸気が、他の蒸着源に付着して汚染されるのを防ぐと共に、遮蔽された他の蒸着源の蒸気が、複数の蒸着源の相互間で汚染されるのを防ぐことができる。
【００１２】
また、本発明の真空蒸着装置は、前記シャッタは、前記複数個の蒸着源が配設された前記配設角度の１/２の角度単位毎に回転可能であることが好ましい。
この構成によれば、シャッタの回転中心に対して略等角度の配設角度に配設された複数個の蒸着源に対して、シャッタが蒸着源の配設角度の１/２（半分）の角度単位毎に回転可能であることにより、複数個の蒸着源の内の一個、または同時に開放する二個の蒸着源の組み合わせを任意に選択することができる。
【００１３】
また、本発明の真空蒸着装置は、前記複数個の蒸着源の内、少なくとも前記シャッタにより二個が同時に開放された蒸着源に保持される互いに種類の異なる前記有機化合物は、互いの沸点が近接することが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、複数個の蒸着源の内、少なくともシャッタにより二個が同時に開放される蒸着源に保持される互いに種類の異なる有機化合物の沸点が、互いに近接していることにより、２つの有機化合物の混合膜を成膜する際に、互いに異なる有機化合物の物質が、互いの蒸着源に付着しても、それぞれの有機化合物が蒸発する温度まで熱されているために堆積することはない。また、同時に開放される二個の蒸着源以外の蒸着源に保持された有機化合物の沸点が、互いに近接している場合には、真空チャンバ内の真空状態を維持したまま、連続的に多層の有機膜を形成することが可能となり、蒸着工程の作業効率が向上する。なお、沸点が近接する範囲は、互いの沸点の差が１００℃以下が好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の真空蒸着装置に係わる実施形態を図面に従って説明する。
【００１６】
図１は、本発明の真空蒸着装置の概略を示す側断面図であり、図２は、図１に示す真空蒸着装置のＡ−Ａ線における断面の矢視図である。なお、図１のＡ−Ａ線に沿って矢視して示す部分は、図２に示すＢ−Ｏ−Ｂ線における断面図を示す。
【００１７】
図１および図２において、真空蒸着装置１００は、真空チャンバ１１０内に、第１の蒸着源１２０、第２の蒸着源１３０および第３の蒸着源１４０と、防着容器１５０，１６０，１７０と、シャッタ１８０と、蒸着される多数の基板１０を保持する基板ホルダ１９０を備えている。
【００１８】
第１の蒸着源１２０、第２の蒸着源１３０および第３の蒸着源１４０は、真空チャンバ１１０内の底面壁側に設けられ、基板ホルダ１９０は天井側に設けられている。また、シャッタ１８０は、第１の蒸着源１２０、第２の蒸着源１３０および第３の蒸着源１４０と基板ホルダ１９０との間に配設されている。
【００１９】
真空チャンバ１１０は、側壁に排気口１１１が設けられている。排気口１１１には、図示しないドライポンプとターボ分子ポンプを組み合わせた真空ポンプが連結している。この真空ポンプを作動して真空チャンバ１１０内の排気が行われることで所定の真空状態が確保される。なお、真空ポンプは図示しない制御部に接続し、この制御部により制御される。
【００２０】
第１の蒸着源１２０、第２の蒸着源１３０および第３の蒸着源１４０は、抵抗加熱用蒸着源であり、共に同一構造を有している。以後において、第１の蒸着源１２０、第２の蒸着源１３０および第３の蒸着源１４０は、蒸着源１２０、蒸着源１３０、蒸着源１４０と表す場合がある。
【００２１】
蒸着源１２０，１３０，１４０は、タングステン，タンタル、モリブデンなどのフィラメント材よりなるボート型の容器内に、蒸着するための有機化合物としての有機蒸着材料が、それぞれ投入されて保持されている。蒸着源１２０には第１の有機蒸着材料１２１、蒸着源１３０には第２の有機蒸着材料１３１、蒸着源１４０には第３の有機蒸着材料１４１が保持されている。以後において、第１の有機蒸着材料１２１、第２の有機蒸着材料１３１および第３の有機蒸着材料１４１は、有機蒸着材料１２１、有機蒸着材料１３１、有機蒸着材料１４１と表す場合がある。
【００２２】
蒸着源１２０，１３０，１４０は、各有機蒸着材料が保持されたボート型の容器に、図示しない電源から電流が流されることで抵抗熱を発生して熱せられ、各ボート型の容器内に保持された有機蒸着材料１２１，１３１，１４１を加熱する。すなわち、ボート型の容器は、容器内に保持された有機蒸着材料を加熱する加熱手段として機能する。
このように構成された第１の蒸着源１２０、第２の蒸着源１３０および第３の蒸着源１４０は、それぞれ防着容器１５０，１６０，１７０内に収容、保持されている。
【００２３】
防着容器１５０，１６０，１７０は、共に同一構造の、例えばステンレス鋼よりなる容器であり、真空チャンバ１１０の天井に向かって開口する開口部１５１，１６１，１７１を有している。この防着容器１５０，１６０，１７０は、３個の蒸着源１２０，１３０，１４０の各ボート型の容器内に保持された有機蒸着材料１２１，１３１，１４１の蒸気を基板１０に蒸着する際に、各蒸着源１２０，１３０，１４０から放出される有機蒸発物質が、互いの蒸着源に付着して汚染されるのを相互間で防止する機能を有する。
【００２４】
また、各蒸着源１２０，１３０，１４０が収納された１５０，１６０，１７０は、真空チャンバ１１０の底面壁上に、後述するシャッタ１８０の回転軸１８１の回転中心Ｏから等距離の位置に、回転軸１８１の回転中心Ｏを中心にして互いに等しい配設角度θに配置されている（図２参照）。すなわち、本実施形態における配設角度θは、１２０°である。
【００２５】
シャッタ１８０は、回転軸１８１に固着され、真空チャンバ１１０の底面壁の中央部に、回転可能に支持されている。
回転軸１８１は、真空チャンバ１１０の底面壁を貫通して外部に延出し、端部には回転軸１８１を回転駆動するためのモータ１８２が接続されている。すなわち、モータ１８２は、シャッタ１８０を回転する。
【００２６】
シャッタ１８０は、少なくとも、第１の蒸着源１２０、第２の蒸着源１３０および第３の蒸着源１４０が収容された各防着容器１５０，１６０，１７０の開口部１５１，１６１，１７１の内の二つの開口部を同時に被うことが可能な大きさを有し、各防着容器１５０，１６０，１７０の開口部１５１，１６１，１７１に近接して配置されている。なお、シャッタ１８０の具体的な形状は、図３に基づいて後述する。
【００２７】
防着容器１５０，１６０，１７０の上部（各開口部１５１，１６１，１７１）とシャッタ１８０との鉛直方向の間隔α（図１参照）は、小さい程好ましいが、シャッタ１８０の確実な作動を確保すると共に、各蒸着源１２０，１３０，１４０から放出される蒸気の回り込みを防ぐためには、１ｍｍ〜５ｍｍ程度の範囲が好ましい。
【００２８】
回転軸１８１を回転駆動するモータ１８２には、モータ１８２の回転位置（すなわち、回転軸１８１およびシャッタ１８０の位置）を検出するためのエンコーダ（図示せず）が取り付けられており、エンコーダの検出位置に基づいてモータ１８２が回転制御される。なお、モータ１８２およびエンコーダは図示しない制御部に接続し、制御部によって制御される。このモータ１８２が回転駆動することで回転軸１８１が回転すると共に、回転軸１８１に固着されたシャッタ１８０が回転軸１８１を回転中心にして回転する。
【００２９】
基板ホルダ１９０はドーム状に形成された保持具であり、多数の開口が形成され、この多数の開口に各有機蒸着材料からなる薄膜が蒸着される基板１０が保持されている。また、基板ホルダ１９０は、ドーム状の上面中央部がホルダ回転軸１９１に取り外し可能に構成され、真空チャンバ１１０の天井壁の中央部に回転可能に支持されたホルダ回転軸１９１に保持固定されている。したがって基板ホルダ１９０は、各防着容器１５０，１６０，１７０の開口部１５１，１６１，１７１、すなわち第１の蒸着源１２０、第２の蒸着源１３０および第３の蒸着源１４０に向けて配置されている。
【００３０】
基板ホルダ１９０が保持固定されたホルダ回転軸１９１は、一端が真空チャンバ１１０の天井壁を貫通して外部に延出し、他端部には、基板ホルダ１９０の多数の開口に載置されて有機蒸着物質が蒸着される基板１０間での成膜厚さを平均化するために、ホルダ回転軸１９１（すなわち、基板ホルダ１９０）を回転するホルダ回転用モータ１９２が接続されている。
【００３１】
次に、シャッタ１８０の外形形状について説明する。
図３は、真空チャンバの底面方向を矢視した真空蒸着装置の断面図である。なお、図３に示すシャッタ１８０は、三個の蒸着源１２０，１３０，１４０の内の、二個の蒸着源１２０，１３０が遮蔽され、蒸着源１４０が開放された態様を示す。
【００３２】
図３において、シャッタ１８０は、三個の蒸着源１２０，１３０，１４０の内、蒸着源１２０が収容された防着容器１５０の開口部１５１を覆う領域ＤＡ（図３中に網掛けで示す）と、蒸着源１２０に隣接する蒸着源１３０，１４０の内の一方の蒸着源１３０が収容された防着容器１６０の開口部１６１を覆う領域ＤＣ（図３中にハッチングで示す）と、蒸着源１２０が収容された防着容器１５０の開口部１５１を回転軸１８１の回転中心Ｏを中心にして１８０°回転した位置の二点鎖線で示す領域ＤＢ（図３中に網掛けで示す）とを含んで形成される。
【００３３】
少なくとも、この領域ＤＡ、領域ＤＢ、領域ＤＣ以外の領域が、複数個の蒸着源の内の二個を同時に開放することを可能とする開放領域である。この開放領域は、複数個の蒸着源の内の一個、または二個を同時に開放することができる。
【００３４】
こうしたシャッタ１８０の外形形状を具体的に説明する。
シャッタ１８０は、回転軸１８１の回転中心Ｏを中心とする半径γの半円と、回転軸１８１の中心と蒸着源１２０が収容された防着容器１５０の開口部１５１の中心とを結んだ中心線に対して両方向に寸法γ離れた巾線と、防着容器１５０の開口部１５１よりも真空チャンバ１１０の外周壁側に位置する巾線に直交する線とに囲まれた外形形状（図３中に幅広間隔のハッチングで示す）δと、この外形形状δを回転軸１８１を回転中心にして角度１２０°および角度１８０°右回転した形状における最外形形状を結んだ形状を成している。
【００３５】
寸法γは、少なくとも防着容器１５０の開口部１５１を包含し、かつ蒸着源１４０が収容された防着容器１７０の開口部１７１に達しない範囲に設定される。また、外形形状δの外周方向の形状（位置）は、少なくとも防着容器１５０の開口部１５１を包含し、かつ真空チャンバ１１０に達しない範囲に設定することができる。したがって、シャッタ１８０の外形形状は、こうした条件を満足すれば、どんな形状であってもよい。
【００３６】
こうした外形形状よりなるシャッタ１８０は、モータ１８２の回転により、回転軸１８１の回転と共に角度単位（回転角度単位）β毎に回転可能に構成されている。
こうしたシャッタ１８０の回転角度単位β毎の回転は、モータ１８２がエンコーダの検出位置に基づいた制御部の制御信号によって制御される。
【００３７】
回転角度単位βは、蒸着源１２０，１３０，１４０が回転軸１８１の回転中心Ｏを中心にして互いに等しい配設角度θ（１２０°）に配置された配設角度θに対して１/２（半分）の６０°である。また、シャッタ１８０の所定位置の回転角度単位毎の停止位置は、回転軸１８１の中心と蒸着源１２０が収容された防着容器１５０の開口部１５１の中心とを結んだ中心線の位置ａを基線として、その基線から回転角度単位β（６０°）毎の位置ａ〜位置ｆの６箇所の基線の位置に停止することができる。
【００３８】
次に、シャッタ１８０の動作について説明する。
図４は、シャッタの回転角度単位β（６０°）毎の停止位置における態様を示す真空チャンバの底面方向を矢視した真空蒸着装置の断面図であり、回転角度単位毎の態様を順番に図４（ａ）〜図４（ｆ）に示す。
【００３９】
図４（ａ）は、シャッタ１８０の外形形状δ（図３参照）部の中心線が、位置ａ（回転軸１８１の回転中心Ｏと蒸着源１２０が収容された防着容器１５０の開口部１５１の中心とを結んだ中心線）に停止した状態を示し、位置ｂに停止した状態を図４（ｂ）に示す。また、位置ｃ〜位置ｆに停止した状態を、順に図４（ｃ）〜図４（ｆ）に示す。
【００４０】
図４（ａ）において、シャッタ１８０の外形形状δ部の中心線（以後、所定位置と表す）が、位置ａに停止しているときには、防着容器１５０の開口部１５１（第１の蒸着源１２０）、および防着容器１６０の開口部１６１（第２の蒸着源１３０）が遮蔽され、防着容器１７０の開口部１７１（第３の蒸着源１４０）が開放状態にある。
【００４１】
図４（ｂ）において、シャッタ１８０の所定位置が、位置ｂに停止しているときには、防着容器１７０の開口部１７１（第３の蒸着源１４０）が遮蔽され、防着容器１５０の開口部１５１（第１の蒸着源１２０）および防着容器１６０の開口部１６１（第２の蒸着源１３０）が開放状態にある。
【００４２】
図４（ｃ）において、シャッタ１８０の所定位置が、位置ｃに停止しているときには、防着容器１６０の開口部１６１（第２の蒸着源１３０）および防着容器１７０の開口部１７１（第３の蒸着源１４０）が遮蔽され、防着容器１５０の開口部１５１（第１の蒸着源１２０）が開放状態にある。
【００４３】
図４（ｄ）において、シャッタ１８０の所定位置が位置ｄに停止しているときには、防着容器１５０の開口部１５１（第１の蒸着源１２０）が遮蔽され、防着容器１６０の開口部１６１（第２の蒸着源１３０）および防着容器１７０の開口部１７１（第３の蒸着源１４０）が開放状態にある。
【００４４】
図４（ｅ）において、シャッタ１８０の所定位置が位置ｅに停止しているときには、防着容器１５０の開口部１５１（第１の蒸着源１２０）および防着容器１７０の開口部１７１（第３の蒸着源１４０）が遮蔽され、防着容器１６０の開口部１６１（第２の蒸着源１３０）が開放状態にある。
【００４５】
図４（ｆ）において、シャッタ１８０の所定位置が位置ｆに停止しているときには、防着容器１６０の開口部１６１（第２の蒸着源１３０）が遮蔽され、防着容器１５０の開口部１５１（第１の蒸着源１２０）および防着容器１７０の開口部１７１（第３の蒸着源１４０）が開放状態にある。
【００４６】
このように、シャッタ１８０は、回転角度単位６０°毎に、位置ａ〜位置ｆに停止することにより、三個の蒸着源１２０，１３０，１４０の内の一個または二個を同時に遮蔽すると共に、遮蔽された蒸着源を除く他の蒸着源を開放することができる。すなわち、三個の蒸着源１２０，１３０，１４０のそれぞれのボート型の容器内に保持された有機蒸着材料１２１，１３１，１４１を、単独または２つ同時に開放して、その有機蒸着材料を基板１０上に蒸着することができる。また、２つ同時に蒸着する有機蒸着材料の組み合わせを任意に選ぶことができる。
【００４７】
特に、２種類の互いに異なる有機蒸着材料を２つ同時に蒸着することが可能であることにより、予め２種類の組成物を混合することにより化学反応を生じてしまう有機蒸着材料の混合膜を成膜したりする場合に有効である。もちろん、３種類の互いに異なる有機蒸着材料１２１，１３１，１４１の薄膜を、所定の順序に連続して成膜することもできる。
【００４８】
なお、シャッタ１８０の所定位置が停止する位置ａ〜位置ｆ、すなわち蒸着する有機蒸着材料１２１，１３１，１４１の選択および組み合わせは、モータ１８２が制御部の制御信号に基づいて回転制御されることにより、任意に選択（設定）することができる。
【００４９】
以上のように構成された真空蒸着装置１００を用いて、基板１０の表面に有機化合物としての第１の有機蒸着材料１２１、第２の有機蒸着材料１３１および第３の有機蒸着材料１４１の薄膜（有機系薄膜）を形成する蒸着例を説明する。
【００５０】
なお、有機系薄膜を形成する基板１０としては、眼鏡レンズ、光学機器用のレンズおよびハイブリットレンズ、ミラーなどの光学物品、あるいは、腕時計のカバーガラス、携帯電話の表示板、各種ディスプレイのカバー、さらに、ＣＤ（Compact Disc）などの記録媒体、その他の光学素子、例えば、レンズアレイ、プリズムなどが挙げられる。また、基板１０の材質は、特に限定されず、ガラス、プラスチックの何れであっても良い。しかし、基板１０の材質がプラスチックの場合には、形成する有機膜の下層に無機物質層が形成されているのが好ましい。
【００５１】
（蒸着例１）
蒸着例１は、基板１０としてガラスレンズを用い、そのガラスレンズ上に互いに種類の異なる３種類の防曇性有機膜を成膜する場合の蒸着例である。以後、蒸着例１において、ガラスレンズを、基板１０に代えてガラスレンズ１０と表す。
ガラスレンズ１０上に形成される防曇性有機膜は、ガラスレンズ１０の表面に疎水性機能膜を形成することにより、防曇性能を付与する機能を有する。
【００５２】
防曇性有機膜を形成するのに用いる第１の有機蒸着材料１２１として、アミノ基含有カップリング剤の４−アミノブチルトリメトキシキシラン、第２の有機蒸着材料１３１として、アミノ基を末端に持つ表面活性ケイ素の６−アミノヘキシルトリメトキシシラン、第３の有機蒸着材料１４１として、非イオン系界面活性剤のポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルを準備した。
【００５３】
これらの有機蒸着材料１２１，１３１，１４１を用いてガラスレンズ１０上に形成される防曇性有機膜は、第１の有機蒸着材料１２１（４−アミノブチルトリメトキシキシラン）と、第３の有機蒸着材料（ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル）とが同時に蒸着されて第１の混合膜が形成された後に、第１の混合膜上に第２の有機蒸着材料１３１（６−アミノヘキシルトリメトキシシラン）と、第３の有機蒸着材料（ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル）とが同時に蒸着されて第２の混合膜が形成される。
【００５４】
これは、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（第３の有機蒸着材料１４１）が、予め４−アミノブチルトリメトキシキシラン（第１の有機蒸着材料１２１）または６−アミノヘキシルトリメトキシシラン（第２の有機蒸着材料１３１）と混合されることにより化学反応を生じて別の物質に変化し易いために、こうした蒸着方法で防曇性有機膜が成膜される。これらの有機蒸着材料１２１，１３１，１４１の沸点は、何れも２５０℃程度である。なお、第１の有機蒸着材料１２１として４−アミノブチルトリエトキシシキシラン、第２の有機蒸着材料１３１として６−アミノヘキシルトリエトキシシランを用いることができるが、この場合であても、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルと混合されることにより化学反応を生じて別の物質に変化し易い。
【００５５】
これらの有機蒸着材料１２１，１３１，１４１を用いたガラスレンズ１０上への真空蒸着方法は、先ず、真空蒸着装置１００のホルダ回転軸１９１から取り外された基板ホルダ１９０の多数の開口に、ガラスレンズ１０が載置される。
そして、ガラスレンズ１０が載置された基板ホルダ１９０が、真空チャンバ１１０内のホルダ回転軸１９１に取り付けられる。
【００５６】
一方、第１の有機蒸着材料１２１が、第１の蒸着源１２０（ボート型の容器）に投入して保持される。同様に、第２の有機蒸着材料１３１が第２の蒸着源１３０に保持され、第３の有機蒸着材料１４１が第３の蒸着源１４０に保持される。
【００５７】
有機蒸着材料１２１、有機蒸着材料１３１および有機蒸着材料１４１が、各蒸着源（ボート型の容器）に保持された後、モータ１８２が稼動して回転軸１８１の回転と共にシャッタ１８０が回転する。シャッタ１８０は、シャッタ１８０の所定位置（外形形状δ部の中心線、図３参照）が位置ｆまで回転されて、位置ｆに停止する（図４（ｆ）参照）。
これにより、有機蒸着材料１２１が保持された蒸着源１２０および有機蒸着材料１４１が保持された蒸着源１４０が開放状態となり、有機蒸着材料１３１が保持された蒸着源１３０が遮蔽状態になる。
【００５８】
そして、ドライポンプとターボ分子ポンプを組み合わせた真空ポンプを稼動して、真空チャンバ１１０の側壁に形成された排気口１１１を通じて、真空チャンバ１１０内が１×１０-2Ｐａ程度の到達圧力まで排気される。
【００５９】
そして、ホルダ回転用モータ１９２が駆動されて、多数のガラスレンズ１０が載置された基板ホルダ１９０が回転されると共に、蒸着源１２０，１３０，１４０に電流が流されてボート型の容器が抵抗熱を発生し、蒸着源１２０，１３０，１４０に保持された各有機蒸着材料１２１，１３１，１４１が加熱される。有機蒸着材料１２１，１３１，１４１が加熱される温度は、何れも３００℃程度である。
【００６０】
これにより、シャッタ１８０が開放状態にある蒸着源１２０に保持された有機蒸着材料１２１および蒸着源１４０に保持された有機蒸着材料１４１の蒸気が真空チャンバ１１０内を上昇し、基板ホルダ１９０の開口を通じて基板ホルダ１９０に載置されたそれぞれのガラスレンズ１０の表面に付着し、有機蒸着材料１２１および有機蒸着材料１４１の混合膜よりなる第１の防曇性有機膜が成膜される。
【００６１】
この有機蒸着材料１２１と有機蒸着材料１４１との混合膜（第１の防曇性有機膜）の成膜の際に、蒸着源１３０が収容された防着容器１６０の開口部１６１は、シャッタ１８０により遮蔽されているので、有機蒸着材料１３１の蒸気は防着容器１６０内に留まって、真空チャンバ１１０内に放出されることはなく、蒸着源１２０および蒸着源１４０が汚染されることを防ぐことができる。また、蒸着源１２０，１４０から放出される有機蒸着材料１２１，１４１の蒸気が、蒸着源１３０を汚染することはない。
【００６２】
そして、モータ１８２が再び稼動して、回転軸１８１の回転と共にシャッタ１８０が回転する。シャッタ１８０は、シャッタ１８０の所定位置が、２つの回転角度単位である１２０°左回転されて、位置ｄに停止する（図４（ｄ）参照）。
これにより、有機蒸着材料１３１が保持された蒸着源１３０および有機蒸着材料１４１が保持された蒸着源１４０が開放状態となり、有機蒸着材料１２１が保持された蒸着源１２０が遮蔽状態になる。
【００６３】
そして、予め加熱された状態の第２の蒸着源１３０に保持された第２の有機蒸着材料１３１および第３の蒸着源１４０に保持された第３の有機蒸着材料１４１の蒸気が真空チャンバ１１０内に放出される。放出された第２の有機蒸着材料１３１および第３の有機蒸着材料１４１の蒸気は、真空チャンバ１１０内を上昇し、基板ホルダ１９０の開口を通じて、基板ホルダ１９０に載置されたガラスレンズ１０上に形成された有機蒸着材料１２１と有機蒸着材料１４１との混合膜上に付着して、第２の有機蒸着材料１３１および有機蒸着材料１４１の混合膜よりなる第２の防曇性有機膜が成膜される。
【００６４】
この有機蒸着材料１３１と有機蒸着材料１４１との混合膜（第２の防曇性有機膜）の成膜の際に、蒸着源１２０が収容された防着容器１５０の開口部１５１は、シャッタ１８０により遮蔽されているので、有機蒸着材料１２１の蒸気は防着容器１５０内に留まって、真空チャンバ１１０内に放出されることはなく、蒸着源１３０および蒸着源１４０が汚染されることを防ぐことができる。また、蒸着源１３０，１４０から放出される有機蒸着材料１３１，１４１の蒸気が、蒸着源１２０を汚染することはない。
【００６５】
そして、第２の防曇性有機膜の蒸着が終了した後、蒸着源１２０，１３０，１４０の給電を停止すると共に、真空チャンバ１１０内を大気開放し、大気圧に戻される。
そして、ガラスレンズ１０が載置された基板ホルダ１９０が、真空チャンバ１１０内から取り出されて、一方のレンズ面に、第１の防曇性有機膜および第２の防曇性有機膜が成膜されたガラスレンズ１０が得られる。なお、必要に応じて、同様の操作方法により、ガラスレンズ１０の他方のレンズ面に、防曇性有機膜が成膜される。
【００６６】
なお、有機蒸着材料１２１と有機蒸着材料１４１の混合膜よりなる第１の防曇性有機膜が成膜され際に、各蒸着源１２０，１４０に保持する有機蒸着材料１２１と有機蒸着材料１４１の保持量の比率を変えることにより、蒸着によって成膜される第１の防曇性有機膜の物質組成を調節することができる。第２の防曇性有機膜の場合も同様である。
また、成膜される各防曇性有機膜の膜厚は、シャッタ１８０の開放時間、すなわち蒸着時間を制御することにより、所望の膜厚が得られる。
【００６７】
この蒸着例１によれば、３個の蒸着源１２０，１３０，１４０に保持された有機蒸着材料１２１，１３１,１４１の蒸気を開放および遮蔽するためのシャッタ１８０が、３個の蒸着源１２０，１３０，１４０の内の一個、または二個を同時に開放する開放領域を有することにより、２種類の互いに異なる有機蒸着材料を２つ同時に蒸着することが可能となる。これにより、予め２種類の組成物を混合することにより化学反応を生じてしまうような有機蒸着材料の混合膜を、高純度に成膜することができる。
【００６８】
また、この蒸着例１によれば、真空蒸着装置１００の３個の蒸着源１２０，１３０，１４０に保持された互いに異なる３種類の有機蒸着材料１２１，１３１，１４１の沸点が、互いに近接していることから、所望の有機膜（防曇性有機膜）を連続して成膜することができる。したがって、真空チャンバ１１０内の真空状態を維持したまま、連続的にガラスレンズ１０上に多層の有機膜を形成することが可能となり、蒸着工程の作業効率が向上する。
【００６９】
さらに、有機蒸着材料の混合膜を成膜する際に、互いに異なる２種類の有機蒸着材料の物質が、互いの蒸着源に付着しても、それぞれの有機蒸着材料が蒸発する温度まで熱されているために堆積することはない。このことは、蒸着作業が終了して、次に新たなバッチの蒸着を行う場合であっても、不純物が蒸着源に残存することはなく、新たな蒸着材料を純度よく蒸着することができる。
【００７０】
（蒸着例２）
蒸着例２は、基板１０としてプラスチックレンズを用い、そのプラスチックレンズ上に、撥水性有機材料と撥油性有機材料よりなる混合膜を形成し、その混合膜上に、親水性有機材料よりなる親水性有機膜を成膜する場合の蒸着例である。なお、プラスチックレンズ１０は、予めプラスチックレンズ基材の表面に無機反射防止膜が成膜されたものを用いた。以後、蒸着例２において、プラスチックレンズを、基板１０に代えてプラスチックレンズ１０と表す。
【００７１】
プラスチックレンズ１０上に形成される撥水性有機材料と撥油性有機材料よりなる混合膜は、防汚性機能膜であり、レンズを使用するに際し、レンズ面に手垢、汗、化粧料等による汚れが付着し難く、しかも汚れを拭き取りやすくするための防汚性能を付与する機能を有する。
また、混合膜上に形成される親水性有機膜は、防曇性機能を付与する防曇処理の前処理として形成され、混合膜を含むこれらの蒸着膜が形成された後に、例えば、浸漬法を用いて界面活性剤が塗布されて防曇性機能膜が形成される。
【００７２】
撥水性有機材料は、第１の有機蒸着材料１２１として、下記一般式（１）に表されるフッ素含有シラン化合物を準備した。この具体例としては、「ＫＰ−８０１Ｍ」（商品名、信越化学工業（株）製）が挙げられる。
【００７３】
【化１】
2008240017.tif 000003
但し、式中、Ｒｆ1は、パーフルオロアルキル基を表す。Ｚは、フッ素またはトリフルオロメチル基を表す。ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは、それぞれ独立して、０または１以上の整数を表し、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅは、少なくとも１以上であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅで括られた各繰り返し単位の存在順序は、式中において限定されない。Ｙは、水素または炭素数１〜４のアルキル基を表す。Ｘ1は、水素、臭素またはヨウ素を表す。Ｒ1は、水酸基または加水分解可能な置換基を表す。Ｒ2は、水素または１価の炭化水素基を表す。ｈは、０、１または２の何れかを表す。ｍは１、２または３の何れかを表す。ｎは、１以上の整数を表す。
【００７４】
撥油性有機材料は、第２の有機蒸着材料１３１として、下記一般式（２）に表されるフッ素含有シラン化合物（パーフルオロポリアルキレンエーテル変性シラン）を準備した。この具体例としては、「ＫＹ−１３０」（商品名、信越化学工業（株）製）が挙げられる。
【００７５】
【化２】
2008240017.tif 000004
但し、式中、Ｒｆ2は、式：「−（ＣkＦ2k）Ｏ−」（式中、ｋは１〜６の整数である）で表される単位を含み、分岐を有しない直鎖状のパーフルオロポリアルキレンエーテル構造を有する２価の基を表す。Ｒ3は炭素原子数１〜８の一価炭化水素基であり、Ｘ2は加水分解性基またはハロゲン原子を表す。ｓは０、１または２の何れかを表す。ｔは１〜５の整数を表す。ｈおよびｉは２または３を表す。
【００７６】
上記一般式（１）あるいは一般式（２）に表されるフッ素含有シラン化合物を用いて形成される混合膜は、高い防汚性能を有すると共に、耐擦傷性、拭き取り性、耐薬品性等の耐久品質が向上した防汚性能を得ることができる。なお、撥水性有機材料（第１の有機蒸着材料１２１）および撥油性有機材料（第２の有機蒸着材料１３１）の沸点は、何れも５５０℃程度（５３０℃〜５６０℃）である。
【００７７】
親水性有機材料は、第３の有機蒸着材料１４１として、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、２−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、２−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのチオール基を有するシランカップリング剤を、単独またはこれらの内の２種以上を混合したものが用いられる。これらの親水性有機材料（第３の有機蒸着材料１４１）の沸点は、８０℃程度である。
【００７８】
プラスチックレンズ１０への真空蒸着方法は、先ず、準備したプラスチックレンズ１０を、予め真空蒸着装置１００のホルダ回転軸１９１から取り外された基板ホルダ１９０の多数の開口に、プラスチックレンズ１０を載置した。そして、プラスチックレンズ１０が載置された基板ホルダ１９０を、真空チャンバ１１０内に保持し、ホルダ回転軸１９１に取り付けた。
【００７９】
一方、第１の有機蒸着材料１２１が第１の蒸着源１２０（ボート型の容器）に投入して保持される。同様に、第２の有機蒸着材料１３１が第２の蒸着源１３０に保持され、第３の有機蒸着材料１４１が第３の蒸着源１４０に保持される。
【００８０】
有機蒸着材料１２１、有機蒸着材料１３１および有機蒸着材料１４１が、各蒸着源（ボート型の容器）に保持された後、モータ１８２が稼動して回転軸１８１の回転と共にシャッタ１８０が回転する。シャッタ１８０は、シャッタ１８０の所定位置（外形形状δ部の中心線、図３参照）が位置ｂまで回転されて、位置ｂに停止する（図４（ｂ）参照）。
これにより、有機蒸着材料１２１が保持された蒸着源１２０および有機蒸着材料１３１が保持された蒸着源１３０が開放状態となり、有機蒸着材料１４１が保持された蒸着源１４０が遮蔽状態になる。
【００８１】
そして、ドライポンプとターボ分子ポンプを組み合わせた真空ポンプを稼動して、真空チャンバ１１０の側壁に形成された排気口１１１を通じて、真空チャンバ１１０内が１×１０-2Ｐａ程度の到達圧力まで排気される。
【００８２】
そして、ホルダ回転用モータ１９２が駆動されて、多数のプラスチックレンズ１０が載置された基板ホルダ１９０が回転されると共に、蒸着源１２０，１３０に電流が流されてボート型の容器が抵抗熱を発生し、蒸着源１２０，１３０に保持された有機蒸着材料１２１，１３１が加熱される。有機蒸着材料１２１，１３１が加熱される温度は、何れも６００℃程度である。
【００８３】
これにより、シャッタ１８０が開放状態にある有機蒸着材料１２１が保持された蒸着源１２０および有機蒸着材料１３１が保持された蒸着源１３０の蒸気が真空チャンバ１１０内を上昇し、基板ホルダ１９０の開口を通じて基板ホルダ１９０に載置されたそれぞれのプラスチックレンズ１０の表面に付着し、有機蒸着材料１２１および有機蒸着材料１３１の混合膜よりなる防汚性機能膜が成膜される。
【００８４】
この有機蒸着材料１２１と有機蒸着材料１３１との混合膜の成膜の際に、蒸着源１４０が収容された防着容器１７０の開口部１７１は、シャッタ１８０により遮蔽されているので、有機蒸着材料１４１が汚染されることはない。
【００８５】
そして、防汚性機能膜を成膜するのに用いた蒸着源１２０，１３０の給電が停止されると共に、第３の有機蒸着材料１４１が保持された第３の蒸着源１４０に電流が流されてボート型の容器が抵抗熱を発生し、有機蒸着材料１４１が加熱される。有機蒸着材料１４１が加熱される温度は、１００℃程度である。
【００８６】
そして、モータ１８２が再び稼動して、回転軸１８１の回転と共にシャッタ１８０が回転する。シャッタ１８０は、シャッタ１８０の所定位置が１つの回転角度単位である６０°左回転されて、位置ａに停止する（図４（ａ）参照）。
これにより、有機蒸着材料１２１が保持された蒸着源１２０および有機蒸着材料１３１が保持された蒸着源１３０が遮蔽状態となり、有機蒸着材料１４１が保持された蒸着源１４０が開放状態になる。
【００８７】
そして、第３の蒸着源１４０に保持され加熱された状態の第３の有機蒸着材料１４１の蒸気が真空チャンバ１１０内に放出される。第３の蒸着源１４０から放出された第３の有機蒸着材料１４１の蒸気は、真空チャンバ１１０内を上昇し、基板ホルダ１９０の開口を通じて、基板ホルダ１９０に載置され、それぞれのプラスチックレンズ１０の表面に形成された有機蒸着材料１２１と有機蒸着材料１３１との混合膜よりなる防汚性機能膜上に付着して、第３の有機蒸着材料１４１よりなる親水性有機膜が成膜される。
【００８８】
この有機蒸着材料１４１の成膜の際に、蒸着源１２０が収容された防着容器１５０の開口部１５１および蒸着源１３０が収容された防着容器１６０の開口部１６１は、シャッタ１８０により遮蔽されているので、蒸着源１４０から放出される有機蒸着材料１４１の蒸気が、蒸着源１２０，１３０を汚染することはない。しかも有機蒸着材料１４１の沸点は、先に成膜された第１の有機蒸着材料１２１および第２の有機蒸着材料１３１に比べて格段に低く、加熱される温度が低いので、有機蒸着材料１２１，１３１が防着容器１７０を含む蒸着源１４０の周辺に堆積している場合であっても、有機蒸着材料１２１，１３１に汚染されることはない。
【００８９】
そして、第３の有機蒸着材料１４１の蒸着が終了した後、蒸着源１４０の給電を停止すると共に、真空チャンバ１１０内を大気開放し、大気圧に戻される。
そして、プラスチックレンズ１０が載置された基板ホルダ１９０が、真空チャンバ１１０内から取り出されて、一方のレンズ面上に、防汚性機能膜と親水性有機膜が成膜されたプラスチックレンズ１０が得られる。
【００９０】
その後、上記と同様の蒸着方法により、プラスチックレンズ１０の他方のレンズ面上に、防汚性機能膜および親水性有機膜が成膜されて防曇性有機膜が形成される。
この蒸着例２によれば、蒸着例１と同様な効果が得られる。
【００９１】
本発明の真空蒸着装置は、上記の実施形態に限定されるものではなく、次に挙げられているような形態であっても、実施形態と同様な効果を得ることできる。
【００９２】
（１）真空蒸着装置１００の真空チャンバ１１０内に配置された３個の蒸着源１２０，１３０，１４０として、電流が流されることで抵抗熱を発生するボート型の容器を用いた抵抗加熱用蒸着源の場合で説明したが、どんな抵抗加熱方式であってもよく、例えば、ボート型の容器に代えてルツボの外周側面をヒータで加熱する間接抵抗加熱方式、またはハロゲンランプなどを用いたランプ加熱方式を用いた場合であってもよい。また、有機蒸着材料を真空蒸着する場合には、蒸着源として抵抗加熱用蒸着源を用いるのが好ましいが、電子線のエネルギーによって有機蒸着材料を蒸発させる電子線蒸着方式を用いることもできる。
【００９３】
（２）真空チャンバ１１０内に配置された蒸着源１２０，１３０，１４０と、成膜される基板１０（ガラスレンズまたはプラスチックレンズ）が載置された基板ホルダ１９０との間に、基板ホルダ１９０と略平行に、蒸着膜厚の分布を補正するための補正板を配設してもよい。また、成膜される有機薄膜の膜厚を検出する膜厚検出装置などを配設することができる。
【００９４】
（３）真空蒸着装置１００の真空チャンバ１１０内に配置される蒸着源の個数は、３個の蒸着源が配設された場合で説明したが、真空チャンバ１１０の底面の面積が広い場合には、本実施形態の技術的思想に基づいて、回転軸１８１の回転中心Ｏからの距離が異なる２つまたは２つ以上の円周上に各々３個以上の複数個を配置して、シャッタ１８０の外形形状を考慮することにより、複数個の蒸着源の内の一個または二個を同時に開放することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の真空蒸着装置の概略を示す側断面図。
【図２】図１に示す真空蒸着装置のＡ−Ａ線における断面の矢視図。
【図３】真空チャンバの底面方向を矢視した真空蒸着装置の断面図。
【図４】シャッタの回転角度単位毎の停止位置における態様を示す真空チャンバの底面方向を矢視した真空蒸着装置の断面図。
【符号の説明】
【００９６】
１０…基板および基板としてのガラスレンズ，プラスチックレンズ、１００…真空蒸着装置、１１０…真空チャンバ、１１１…排気口、１２０，１３０，１４０…蒸着源、１２１，１３１，１４１…有機蒸着材料、１５０，１６０，１７０…防着容器、１５１，１６１，１７１…防着容器の開口部、１８０…シャッタ、１８１…回転軸、１８２…モータ、１９０…基板ホルダ、１９１…ホルダ回転軸、１９２…ホルダ回転用モータ、ＤＡ，ＤＢ，ＤＣ…開口部を覆う領域、Ｏ…回転軸の回転中心、θ…配設角度、β…回転角度単位。
【図１】
2008240017.tif 000005
【図２】
2008240017.tif 000006
【図３】
2008240017.tif 000007
【図４】
2008240017.tif 000008