(57)【要約】【課題】基材上の多重薄膜層の膜厚がその面内において周期性を有して放射状に不均一になるという現象を抑制する蒸着装置及び方法を提供する。【解決手段】真空チャンバＡ内で蒸発点が所定の周期で移動するよう蒸発源３ａ、３ｂを加熱して蒸発材料を蒸発させ、一定の回転数で回転される基材８に該蒸発材料を蒸着させ前記蒸発材料の薄膜を形成する蒸着装置及び方法において、前記基材８の回転数を変化させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空雰囲気を保持するための真空チャンバと、該真空チャンバ内で蒸発点が所定の周期で移動するよう蒸発源を加熱して蒸発材料を蒸発させる加熱手段と、基材が装着される基材ホルダと、該基材ホルダを回転させる回転駆動手段とを備える蒸着装置において、
前記基材ホルダの回転数を変化させる、蒸着装置。
【請求項２】
前記基材ホルダの回転数を前記蒸発点の所定の周期に応じて変化させる、請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記基材ホルダの回転数が変化する周期を前記蒸発点の所定の周期に応じて変化させる、請求項２に記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記基材ホルダの回転数を正弦波状に連続して変化させる、請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項５】
前記基材ホルダの回転数を台形波状に変化させる、請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項６】
前記基材ホルダの回転数を台形型の階段波状に変化させる、請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項７】
前記蒸発源の表面に、電子銃から発射した電子ビームを所定の周期で移動するよう照射する、請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項８】
前記蒸着装置はイオンアシスト蒸着装置である、請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項９】
真空チャンバ内で蒸発点が所定の周期で移動するよう蒸発源を加熱して蒸発材料を蒸発させ、一定の回転数で回転される基材に該蒸発材料を蒸着させ前記蒸発材料の薄膜を形成する成膜工程を有する蒸着方法において、
前記成膜工程における前記基材の回転数を変化させる、蒸着方法。
【請求項１０】
前記基材の回転数を前記蒸発点の所定の周期に応じて変化させる、請求項９に記載の蒸着方法。
【請求項１１】
前記基材の回転数が変化する周期を前記蒸発点の所定の周期に応じて変化させる、請求項１０に記載の蒸着方法。
【請求項１２】
前記基材の回転数を正弦波状に連続して変化させる、請求項９に記載の蒸着方法。
【請求項１３】
前記基材の回転数を台形波状に変化させる、請求項９に記載の蒸着方法。
【請求項１４】
前記基材の回転数を台形型の階段波状に変化させる、請求項９に記載の蒸着方法。
【請求項１５】
前記蒸発源の表面に、電子銃から発射した電子ビームを所定の周期で移動するように照射する、請求項９に記載の蒸着方法。
【請求項１６】
前記蒸着方法はイオンアシスト蒸着方法である、請求項９に記載の蒸着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空蒸着装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報通信ネットワークに要求される伝送容量は予想を遙かに上回るペースで増加している。そして、この要求に対応すべくネットワークの伝送容量を画期的に増加させる情報通信手段として、通信媒体として光を利用する光多重通信が用いられている。
【０００３】
光多重通信を行う光多重通信機器においては、多重化された光を一定の波長間隔で異なる波長帯域に分割するための素子として、基材に所定の多重薄膜層が形成された分光フィルタが用いられている。この分光フィルタは、光学用ガラス板等の基材の表面に五酸化タンタル及び二酸化珪素の二種類の材料を交互に積層してなる多重薄膜層を形成することによって製造される。基材上に多重薄膜層を製造する装置及び方法には様々な種類があるが、成膜スピードが比較的早く、さらに均一でかつ膜応力が小さな多重薄膜層が得られる、イオンアシスト蒸着装置及び方法が好適に用いられている。
【０００４】
以下、ここでは、イオンアシスト蒸着装置を用いる分光フィルタの従来の製造方法について概説する。
【０００５】
イオンアシスト蒸着装置に配設される真空チャンバ内には、五酸化タンタル及び二酸化珪素の二種類の蒸発源が配置されている。そして、これらの蒸発源に電子銃から発射される電子ビームを所定の周期で走査させながら照射する。これにより、それぞれの蒸発源において電子ビームの照射領域が加熱され、その照射領域からは蒸発材料が蒸発する。このとき、二種類の蒸発材料を真空チャンバ内に交互に拡散させるようにする。一方、真空チャンバ内には、基材ホルダに基材が装着されている。この基材は、被成膜面を蒸発源の方向に向けるように基材ホルダに装着されている。従って、基材の表面には、蒸発源から拡散される蒸発材料が交互に蒸着することになる。ここで、基材ホルダは、基材の全面へ蒸発材料を均一に蒸着させるべく、一定の回転数で回転駆動される。なお、このとき、基材に向けて、イオンガンから発射されるイオンビームを所定の条件で照射する。基材に向けてイオンビームが照射されることにより、基材上には、緻密性が高く所定の屈折率を有する多重薄膜層が形成される。そして、多重薄膜層が形成された基材から分光フィルタを得るため、基材を所定の形状の複数の断片が得られるように切断する。以上の製造方法により、光多重通信用の分光フィルタは製造される。なお、蒸発源が配置され、基材ホルダに基材が装着される真空チャンバ内の空間は、蒸発源から蒸発した蒸発材料が拡散し基材上に蒸着するように、真空ポンプ等の排気手段によって所定の気圧とされる。
【０００６】
なお、他の製造方法として、反応炉内に原料ガス及びキャリアガスを供給し、該反応炉内の基材ホルダに基材を装着し、該基材を一定の回転数で回転させながら前記基材上に薄膜を気相成長させる気相成長方法において、気相成長中に基材の回転数を変化させるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特許第３０９６０７３号明細書（第３−４頁、第２−４図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、所定の分光特性を有する品質の良い分光フィルタを一枚の基材から歩留まり良く製造するためには、基材上の多重薄膜層をその面内において均一かつ所定の膜厚となるように形成する必要がある。そのため、上述した分光フィルタの従来の製造方法においては、基材上の多重薄膜層がその面内において均一な膜厚となるよう、一定の回転数で基材を回転させている。そして、近年では、分光フィルタの製造歩留まりをさらに向上すべく、基材上の多重薄膜層がより一層均一な薄膜となるよう、基材の回転数を、好ましくは膜の成長速度が基材回転方向に対して小さくなる回転数領域にまで引き上げ、その領域における一定の回転数に設定して多重薄膜層を形成する製造方法が試みられている。
【０００９】
しかし、基材の回転数を上述の如く設定して形成した場合の多重薄膜層を詳細に解析した結果、基材上の多重薄膜層の膜厚がその面内において周期性を有して放射状に不均一になるという現象が発生することが判明した。すなわち、基材の回転数を膜の成長速度のばらつきが基材回転方向に対して小さくなる回転数領域にまで引き上げ、その領域おける一定の回転数に設定して多重薄膜層を形成する製造方法では、基材上に形成する多重薄膜層の膜厚の面内均一性を従来以上に向上させるという目的に対してその方法が理論的に有効であると考えられるにも関わらず、実際には逆効果となるという新たな課題が生じることが分かった。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、基材の表面に形成する多重薄膜層の膜厚がその面内に渡ってより均一となり、品質の良い分光フィルタを従来以上に歩留まり良く製造するための蒸着装置及び方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る蒸着装置及び方法は、真空チャンバ内で蒸発点が所定の周期で移動するよう蒸発源を加熱して蒸発材料を蒸発させ、一定の回転数で回転される基材に該蒸発材料を蒸着させ前記蒸発材料の薄膜を形成する蒸着装置及び方法において、前記基材の回転数を変化させる。
【００１２】
このような構成とすることにより、多重薄膜層の成膜中において基材の回転数は時々刻々と変化し、基材上の多重薄膜層の膜厚がその面内において周期性を有して放射状に不均一になるという現象を抑制することができる。
【００１３】
この場合、前記基材の回転数を前記蒸発点の所定の周期に応じて変化させる。
【００１４】
このような構成とすることにより、多重薄膜層の成膜中において蒸発源に照射する電子ビームの走査周期が変化した場合でも、その変化に応じて基材の回転数を変化させるので、基材上の多重薄膜層の膜厚がその面内において周期性を有して放射状に不均一になるという現象を抑制することができる。
【００１５】
上記の場合、前記基材の回転数が変化する周期を前記蒸発点の所定の周期に応じて変化させる。
【００１６】
このような構成とすることにより、多重薄膜層の成膜中において蒸発源に照射する電子ビームの走査周期が変化した場合でも、その変化に応じて基材の回転数が変化する周期を変化させるので、基材上の多重薄膜層の膜厚がその面内において周期性を有して放射状に不均一になるという現象を抑制することができる。
【００１７】
上記の場合、前記基材の回転数を正弦波状に連続して変化させる。
【００１８】
また、上記の場合、前記基材の回転数を台形波状に変化させる。
【００１９】
また、上記の場合、前記基材の回転数を台形型の階段波状に変化させる。
【００２０】
このような構成とすることにより、基材ホルダの回転数及びその変化の周期が一定の波形に従って制御されるので、基材上の多重薄膜層の膜厚がその面内において周期性を有して放射状に不均一になるという現象を簡便な手段により抑制することができる。
【００２１】
また、上記の場合、前記蒸発源の表面に、電子銃から発射した電子ビームを所定の周期で移動するように照射する。
【００２２】
このような構成とすることにより、電子ビームの方向制御は容易に行え得るので、蒸発点の移動を簡便な手段により制御することができる。
【００２３】
また、上記の場合、前記蒸着装置及び方法は、イオンアシスト蒸着装置及び方法である。
【００２４】
このような構成とすることにより、分光フィルタの製造において従来から好適に用いられているイオンアシスト蒸着装置及び方法により、従来以上に品質の良い分光フィルタを製造することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、イオンアシスト蒸着装置及び方法を一例に上げ、図面を参照しながら説明する。
実施の形態１
図１及び図２は、本発明の実施の形態１に係るイオンアシスト蒸着装置の構成を表す図である。なお、図１はイオンアシスト蒸着装置を正面から見た断面図であり、図２はイオンアシスト蒸着装置を側面から見た断面図である。
【００２６】
図１及び図２において、イオンアシスト蒸着装置１００は、図示されない真空ポンプ等により内部の気体が排出され、その内部を所定の気圧にて維持することが可能な真空チャンバＡを備えている。
【００２７】
一方、真空チャンバＡの外部には、イオンアシスト蒸着装置１００を設置場所に設置するための設置用架台Ｂが配設されている。この設置用架台Ｂは、基材回転装置用架台Ｆと真空チャンバ用架台Ｄと投光部用架台Ｃと縦フレームＥとを有している。そして、縦フレームＥが、基材回転装置用架台Ｆと真空チャンバ用架台Ｄと投光部用架台Ｃとのそれぞれが互いに所定の間隔を隔てて水平にかつ上から下へこの順に配置されるように、それぞれの端部を固定しており、それによって、配置用架台Ｂが形成されている。
【００２８】
真空チャンバＡは、その底部が真空チャンバ用架台Ｄに固定されている。また、真空チャンバＡの天井壁の中央部には開口部４０ａが設けられ、その開口部４０ａに内孔が連続するように筒状の連結部材１２が前記天井壁の上面（外面）に立設されている。連結部材１２は、上端部が基材回転装置用架台Ｆを貫通するように該基材回転装置用架台Ｆに固定されており、それによって、真空チャンバＡの上端部が基材回転装置用架台Ｆに固定されている。連結部材１２の上端部には円筒状のケーシング１５が上方に延びるように配設されている。ケーシング１５は連結部材１２と同軸状に配置され、下端部に設けられたフランジによって連結部材１２の上端面に取り付けられている。ケーシング１５には基材支持体１０が取り付けられている。すなわち、基材支持体１０は、上下方向に延びる円筒状の中空回転軸１０ｂと該中空回転軸１０ｂの下端に取り付けられた基材ホルダ１０ａとを有し、中空回転軸１０ｂがケーシング１５の内孔に嵌挿されかつ該ケーシング１５の内周面に配設された軸受け１８によって回動自在に支持されている。これにより、基材支持体１０がケーシング１５に取り付けられている。また、中空回転軸１０ｂの外周面とケーシング１５の内周面との間には磁性流体シール１３が配設され、それにより、真空チャンバＡの内部が外部に対し気密に保持されている。さらに、中空回転軸１０ｂとケーシング１５との間にはダイレクトドライブモータ１４が配設されており、中空回転軸１０ｂが該ダイレクトドライブモータ１４によって回転駆動される。一方、基材ホルダ１０ａは、上端面が閉鎖され下端が開放された円筒形状を有し、中空回転軸１０ｂと中心軸ｃを共有するようにして、その上端が該中空回転軸１０ｂの下端に取り付けられている。基材ホルダ１０ａは、その下端に基材（ここでは基板）８が実質的に水平な状態で装着可能なように構成されている。基材８は被成膜面を下方に向けて装着される。
【００２９】
そして、基材支持体１０、センサ支持体１１、磁性流体シール１３、軸受け１８、ダイレクトドライブモータ１４、及びケーシング１５が基材回転装置２０を構成しており、この基材回転装置２０おいては、基材支持体１０の下部に配設された基材ホルダ１０ａがダイレクトドライブモータ１４によって回転駆動される。
【００３０】
一方、ケーシング１５の上端には、センサ支持体１１が取り付けられている。センサ支持体１１は、センサ取り付け部１１ａと基部１１ｂとを有している。基部１１ｂは、上端が閉鎖され下端が開放されかつ上部が大径で残りの部分が小径に形成された２段円筒形状を有している。そして、基部１１ｂの段差面がケーシング１５の上端面に当接するようにして、該基部１１ｂが該ケーシング１５に取り付けられ、基部１１ｂの小径部が中空回転軸１０ｂの内孔を、隙間を有するようにして挿通している。この基部１１ｂの下端にセンサ取り付け部１１ａが取り付けられている。センサ取り付け部１１ａは、その中心軸（実質的に中空回転軸１０ｂの中心軸ｃに一致する）に対し対称な形状に形成されその下端中央部に受光部９が配設されている。受光部９はその受光ヘッド９ａが下方を向くように取り付けられている。このような構成により、基材８に形成される膜厚をモニタするための受光部９を、真空チャンバＡの気密状態を維持したままその内部に位置せしめることが可能になっている。受光部９は基材８の上側に設けられている。すなわち、受光ヘッド９ａが基材８の裏面側を臨むように取り付けられている。この受光部９には、後に説明する投光部１より投光され、基材８を透過した光を受光することによる電気信号が発生する。そして、受光部９に発生する電気信号は、基材８に形成される多重薄膜層の膜厚に関する情報を含んでいるため、その電気信号を解析することにより、基材８に形成された多重薄膜層の膜厚を測定することができる。なお、受光部９に発生する電気信号は、基部１１ｂの内側の信号線１６を経由して真空チャンバＡの外部に導かれ、イオンアシスト蒸着装置の制御装置３０１に入力され、そこで解析が行われる。
【００３１】
なお、本実施例におけるイオンアシスト蒸着装置１００では、投光部１は真空チャンバＡの底部を貫通するように設置されており、その下端が投光部用架台Ｃによって固定されている。
【００３２】
図１に示すように、所定の距離を隔てて、二種類の蒸発源３ａ、３ｂがそれぞれ配設されている。これらの蒸発源３ａ、３ｂは、ルツボ５ａ、５ｂと、図示されない電子銃と、図示されない蒸発物質とを備えて構成されている。なお、ルツボ５ａ、５ｂの上部には蒸発物質が置かれており、電子銃から出射された電子ビームが、これらの蒸発物質に照射される。
【００３３】
また、蒸発源３ａ、３ｂの各々の上方には、遮蔽板４ａ、４ｂが設けられている。この遮蔽板４ａ、４ｂは、蒸発源３ａ、３ｂの上部から所定の距離を隔て略平行に設けられており、さらに、支柱６ａ、６ｂを回転中心として揺動可能に構成されている。
【００３４】
蒸発源３ａ、３ｂの双方から所定の距離を隔てた位置には、イオンガン７が配設されている（図２参照）。このイオンガン７には、イオンビームを発射するための図示されないグリッド穴が設けられている。そして、イオンガン７は、グリッド穴を基材８の方向に向けるように真空チャンバＡの底面に対して一定の角度で傾斜して固定されている。さらに、このイオンガン７に隣接して、図示されないニュートライザが配設されている。このニュートライザには電子を発射するための発射口が設けられている。
【００３５】
一方、図２に示すように、真空チャンバＡの上部には、基材回転装置２０に隣接して、成膜レート測定装置３０が配設されている。この成膜レート測定装置３０は真空チャンバＡの上部に設けられた開口部４０ｂを通じて該真空チャンバＡの内外に渡るように配設されており、さらに、基材回転装置２０の中空回転軸１０ｂの中心軸ｃと略平行となるように、連結部材１７によって真空チャンバＡ及び基材回転装置用架台Ｆに固定されている。
【００３６】
成膜レート測定装置３０は、成膜レート測定機構２１と遮蔽板２３と遮蔽板駆動機構２５とを備えている。そして、成膜レート測定機構２１に近接する位置には、成膜レート測定機構２１と略平行に遮蔽板駆動機構２５が配設されている。この遮蔽板駆動機構２５からは回転軸２４が延出している。この回転軸２４の下端には遮蔽板２３が固定されている。
【００３７】
本実施の形態に係るイオンアシスト蒸着装置１００には、真空チャンバＡ及び制御装置３０１の他に、図示されない温度調節装置が設けられている。温度調節装置は、制御装置３０１を操作することにより真空チャンバＡの内部の温度を調節することができるよう構成されている。
【００３８】
次に、以上のように構成されたイオンアシスト蒸着装置を用いた、本発明の実施の形態１に係るイオンアシスト蒸着方法による分光フィルタの製造方法について、詳細に説明する。
【００３９】
イオンアシスト蒸着装置１００を立ち上げる際には、まず、基材ホルダ１０ａに多重薄膜層を形成する基材８を装着した後に、真空ポンプを作動させ、真空チャンバＡの内部から気体を排出し、真空チャンバＡの内部を所定の圧力になるように調整する。次いで、図示されない温度調節装置によって真空チャンバＡの内部の温度を所定の温度になるように調整する。その後、ダイレクトドライブモータ１４を作動させ基材ホルダ１０ａを回転駆動し、基材８を一定の回転数で回転させる。そして、二つの蒸発源３ａ、３ｂに配置される蒸発物資に対して電子銃から発射される電子ビームを照射し加熱することによって、これらの蒸発源から蒸発材料を蒸発させるための準備を行う。ここで、このときの蒸発物質に対する電子ビームの照射パターンを、図３を用いて説明する。図３は、例えば蒸発源３ａに配置される蒸発物質に対して電子ビームを照射する場合の照射パターンを示す概念図である。なお、図３のＸＹ軸方向を図に示すように定義する。図３に示すように、ここでは、電子銃から発射される電子ビームは、矩形状の領域Ｓにおいて、Ｘ軸方向に５００Ｈｚ、Ｙ軸方向に５０Ｈｚの周期で走査され、蒸発源３ａの蒸発物質に対して照射される。これにより、蒸発源３ａに配置された蒸発物質の矩形状の領域Ｓからは蒸発材料が蒸発するようになる。なお、電子ビームを照射する領域の寸法や、電子ビームのＸ軸及びＹ軸方向の走査周期は、蒸発源に配置される蒸発物質の融点に応じて決定される。例えば、蒸発物質の融点が低い場合には、図３に示す領域Ｓを大きくする。反対に、蒸発物質の融点が高い場合には、図３に示す領域Ｓを小さくする。
【００４０】
蒸発源３ａ及び３ｂから蒸発材料を蒸発させる準備が整った後に、基材８への蒸発源３ａ及び３ｂから蒸発した蒸発材料の蒸着を開始する。このとき、蒸発源３ａ及び３ｂに配置された蒸発物質から蒸発する二種類の蒸発材料を、真空チャンバＡ内に交互に拡散させるようにする。これは、例えば、基材８に蒸発源３ｂから蒸発する蒸発材料を蒸着させる場合には、遮蔽板４ｂを蒸発源３ｂの上方より退避させかつ蒸発源３ａの上方に遮蔽板４ａを覆うように駆動し、反対に、蒸発源３ａから蒸発する蒸発材料を蒸着させる場合には、遮蔽板４ｂを蒸発源３ｂの上方を覆うように駆動しかつ蒸発源３ａの上方より遮蔽板４ａを退避させるように駆動することにより行われる。また、基材８上へ蒸発材料を蒸着させている間は、ダイレクトドライブモータ１４の回転数を制御装置３０１により制御して、一定の回転数で回転させていた基材８を、経時的に回転数が変化するよう回転させるようにする。ここで、このときの基材８の回転数の経時的な変化を、図４を用いて説明する。図４は、基材ホルダ１０ａに装着されている基材８の回転数の経時的な変化を示す概念図である。図４に示すように、ここでは、基材８を最高回転数Ｒｍａｘ、最低回転数Ｒｍｉｎ、回転数の変化の周期がＴとなるように時間軸に対して正弦波状に回転数を変化させながら回転させる。なお、図４における最高回転数Ｒｍａｘ、最低回転数Ｒｍｉｎ、回転数の変化の周期Ｔは、蒸発源３ａ及び３ｂに配置される蒸発物質に対してそれぞれ照射される電子ビームの照射領域の寸法や、電子ビームのＸ軸及びＹ軸方向の走査周期を総合して考慮し決定される。そして、以上の操作によって、蒸発源３ａ及び３ｂから蒸発した蒸発材料は真空チャンバＡの内部に交互に拡散し、基材８の表面には二つの蒸発材料が交互に蒸着するようになる。
【００４１】
ここで、基材８上に所定の分光特性を有する多重薄膜層を形成するためには、上記の蒸着過程においてイオンガン７とニュートライザとを作動させて酸素イオンと電子とから酸素分子を形成し、その酸素分子を基材８上に照射する必要がある。その理由は、五酸化タンタル及び二酸化珪素の蒸発材料は電界等の作用を受けずに基材８の表面に自然に析出することにより蒸着していくため、その状態で得られる多重薄膜層では、膜の緻密性が低く、所定の屈折率が得られないからである。具体的には、分光フィルタに要求される挿入損失、透過帯域、阻止域等の分光特性を満足することができないという不具合が発生する。そこで、イオンアシスト蒸着においては、蒸着中に酸素分子を基材８上に照射し、基材８上に形成される蒸着膜を物理的に押し固めることにより、緻密な状態の多重薄膜層を得ている。そして、これによって、分光フィルタは所定の分光特性を有するようになる。なお、イオンガン７から発射される酸素イオンをニュートライザから発射される電子と結合させて酸素分子を形成するのは、ニュートライザを作動させずに、電荷をもつ酸素イオンを基材８に直接照射すると、基材８の表面に電荷が蓄積し、その電荷によって異常放電が発生し、多重薄膜層を破壊するというダメージを与えるからである。イオンアシスト蒸着装置１００では、このようにして基材８上に多重薄膜層を形成する。
【００４２】
ここで、本実施の形態では、基材ホルダ１０ａに装着されている基材８は、図４に示したように、成膜中においてその回転数が経時的に変化するように制御される。その結果、基材８上の多重薄膜層の膜厚がその面内において周期性を有して放射状に不均一になるという現象を抑制することができる。以下、本実施の形態による効果について、図５を用いて詳細に説明する。図５は、従来のように基材８を一定の回転数で回転させて成膜した場合と、本実施の形態のように基材８の回転数を経時的に変化させて成膜した場合について、基材８上に形成された多重薄膜層の、基材８の中心から所定の間隔を隔てた円周上における膜厚の分布を示した模式図である。そして、曲線ａは基材８を一定の回転数で回転させて成膜した場合の膜厚を示し、曲線ｂは基材８の回転数を経時的に変化させて成膜した場合の膜厚を示している。図５の曲線ａに示すように、基材８を一定の回転数で回転させて成膜した場合には、基材８上に形成された多重薄膜層は、一定の周期性をもった凹凸形状を有している。これに対し、曲線ｂに示すように、基材８の回転数を経時的に変化させて成膜した場合には、基材８上の多重薄膜層に凹凸は少なく、略均一な膜厚で形成されている。このように、基材８上に形成される多重薄膜層の周期的な凹凸形状は、本実施の形態により効果的に抑制され得る。
【００４３】
なお、本実施の形態では、基材８の最高回転数Ｒｍａｘ、最低回転数Ｒｍｉｎ、回転数の変化の周期Ｔを、蒸発源３ａ及び３ｂに配置される蒸発物質に対してそれぞれ照射される電子ビームの照射領域の寸法や、電子ビームのＸ軸及びＹ軸方向の走査周期を総合して考慮し決定したが、蒸発源３ａ及び３ｂのそれぞれの場合について基材８の最高回転数Ｒｍａｘ、最低回転数Ｒｍｉｎ、回転数の変化の周期Ｔを決定し、蒸発源３ａ及び３ｂの切り替えに合わせて基材８の回転パターンを変更するようにしても良い。このようにすれば、基材８上に形成される多重薄膜層の周期的な凹凸形状をより効果的に抑制することができる。
実施の形態２
図６は、本発明の実施の形態２に係るイオンアシスト蒸着装置における、基材ホルダの回転数の経時的な変化を示す概念図である。
【００４４】
本実施の形態においては、基材の回転数（基材ホルダの回転数）の経時的な変化のパターン以外は、実施の形態１と同様である。従って、図６には本発明の実施の形態２に係る基材の回転数の経時的な変化を表す概念図のみが示されている。
【００４５】
図６に示すように、ここでは、基材８を最高回転数Ｒｍａｘ、最低回転数Ｒｍｉｎ、回転数の変化の周期がＴとなるように時間軸に対し台形波状に回転数を変化させながら回転させる。なお、図６における最高回転数Ｒｍａｘ、最低回転数Ｒｍｉｎ、回転数の変化の周期Ｔは、蒸発源３ａ及び３ｂに配置される蒸発物質に対してそれぞれ照射される電子ビームの照射領域の寸法や、電子ビームのＸ軸及びＹ軸方向の走査周期を総合して考慮し決定される。
【００４６】
このような構成としても、実施の形態１と同様に、基材８上の多重薄膜層の膜厚がその面内において周期性を有して放射状に不均一になるという現象を抑制することができる。なお、その他の点については実施の形態１と同様である。
実施の形態３
図７は、本発明の実施の形態３に係るイオンアシスト蒸着装置における、基材ホルダの回転数の経時的な変化を示す概念図である。
【００４７】
本実施の形態においても、基材の回転数の経時的な変化のパターン以外は、実施の形態１と同様である。従って、図７には本発明の実施の形態３に係る基材の回転数の経時的な変化を表す概念図のみが示されている。
【００４８】
図７に示すように、ここでは、基材８を、最高回転数Ｒｍａｘ、中間回転数Ｒ３、Ｒ２、Ｒ１、最低回転数Ｒｍｉｎ、回転数の変化の周期がＴとなるように時間軸に対し台形型の階段波状に回転数を変化させながら回転させる。なお、図６における最高回転数Ｒｍａｘ、中間回転数Ｒ３、Ｒ２、Ｒ１、最低回転数Ｒｍｉｎ、回転数の変化の周期Ｔは、蒸発源３ａ及び３ｂに配置される蒸発物質に対してそれぞれ照射される電子ビームの照射領域の寸法や、電子ビームのＸ軸及びＹ軸方向の走査周期を総合して考慮し決定される。
【００４９】
このような構成としても、実施の形態１と同様に、基材８上の多重薄膜層の膜厚がその面内において周期性を有して放射状に不均一になるという現象を抑制することができる。なお、その他の点については実施の形態１と同様である。
【００５０】
以上の説明では、イオンアシスト蒸着装置１００についての一例を挙げて説明したが、単なる蒸着やイオンプレーティング等により成膜する装置であっても応用が可能である。さらに、蒸発源の蒸発点が周期的に移動する成膜装置一般について、本発明を応用することが可能である。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は以上に述べたような形態で実施され、基材の表面に形成される多重薄膜層の膜厚がその面内において均一となり、所定の分光特性を有する品質の良い分光フィルタを一枚の基材から従来以上に歩留まり良く製造することが可能なイオンアシスト蒸着装置及び方法を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るイオンアシスト蒸着装置の正面視断面図である。
【図２】図１に示すイオンアシスト蒸着装置の側面視断面図である。
【図３】蒸発源に配置される蒸発物質に対して電子ビームを照射する照射パターンを例示する概念図である。
【図４】実施の形態１に関し、基材の回転数の経時的な変化を示す概念図である。
【図５】実施の形態１に関し、基材の円周上における膜厚の分布を示した模式図である。
【図６】実施の形態２に関し、基材の回転数の経時的な変化を示す概念図である。
【図７】実施の形態３に関し、基材の回転数の経時的な変化を示す概念図である。
【符号の説明】
１    投光部
３ａ  蒸発源
３ｂ  蒸発源
４ａ  遮蔽板
４ｂ  遮蔽板
５ａ  ルツボ
５ｂ  ルツボ
６ａ  支柱
６ｂ  支柱
７    イオンガン
８    基材
９    受光部
９ａ  受光ヘッド
１０    基材支持体
１０ａ  基材ホルダ
１０ｂ  中空回転軸
１１    センサ支持体
１１ａ    センサ取り付け部
１１ｂ  基部
１２    連結部材
１３    磁性流体シール
１４    ダイレクトドライブモータ
１５    ケーシング
１６    信号線
１７    連結部材
１８    軸受け
２０    基材回転装置
２１    成膜レート測定機構
２３    遮蔽板
２４    回転軸
２５    遮蔽板駆動機構
３０    成膜レート測定装置
４０ａ  開口部
４０ｂ  開口部
１００  イオンアシスト蒸着装置
３０１  制御装置
Ａ      真空チャンバ
Ｂ      設置用架台
Ｃ      投光部用架台
Ｄ      真空チャンバ用架台
Ｅ      縦フレーム
Ｆ      基材回転装置用架台
ｃ      中心軸
【図１】
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【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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