(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に多層膜を堆積して光学多層膜フィルタを作製する装置であり、
１枚の前記基板を搭載しかつ前記基板をその中心軸周りに回転するように設けられた基板ホルダと、第１誘電体膜材料のターゲットと、第２誘電体膜材料のターゲットとを備え、前記第１誘電体膜材料の前記ターゲットと前記第２誘電体膜材料の前記ターゲットは前記基板ホルダの回転軸から外れた位置に設けられ、選択された前記ターゲットを使用して前記基板の表面に対してスパッタリング成膜が行われる成膜チャンバと、
前記成膜チャンバに放電発生用プロセスガスを導入するガス導入機構と、
前記成膜チャンバの内部で低圧力放電を発生させる低圧力放電発生機構と、
前記第１誘電体膜材料のターゲットと前記第２誘電体膜材料のターゲットの使用を切り換えるシャッタ機構とを備え、
前記成膜チャンバ内に前記基板を搬入して前記基板ホルダ上に搭載し、前記ガス導入機構で導入された前記プロセスガスを用いてかつ前記低圧力放電発生機構で前記低圧力放電を発生させ、前記シャッタ機構でターゲットを交互に選択して低圧力放電スパッタリングに基づき前記基板上に第１誘電体膜と第２誘電体膜を交互に堆積して誘電体多層膜を形成したことを特徴とする光学多層膜干渉フィルタの作製装置。
【請求項２】
前記プロセスガスはアルゴンと酸素の混合ガス、前記第１誘電体膜材料はタンタル、前記第２誘電体膜材料はケイ素であり、前記基板上に五酸化タンタルと二酸化ケイ素が交互に堆積されることを特徴とする請求項１記載の光学多層膜干渉フィルタの作製装置。
【請求項３】
前記低圧力放電は１０−２Ｐａ以下の低圧力で発生することを特徴とする請求項１または２記載の光学多層膜干渉フィルタの作製装置。
【請求項４】
搬送チャンバを設け、
前記搬送チャンバの周囲に、異なる光学多層膜干渉フィルタの作製用に各光学多層膜干渉フィルタに対応する複数の前記成膜チャンバと、酸化膜成膜チャンバと、クリーニングチャンバと、ロード／アンロードチャンバとが設けられ、
複数の前記成膜チャンバでの各々での各光学多層干渉フィルタの作製において、前記酸化膜成膜チャンバ、前記クリーニングチャンバ、前記ロード／アンロードチャンバを共用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学多層膜干渉フィルタの作製装置。
【請求項５】
基板上に多層膜を堆積して光学多層膜フィルタを作製する方法であり、
回転自在な基板ホルダが設けられた成膜チャンバ内に１枚の前記基板を搬入して前記基板ホルダの上に搭載し、
前記成膜チャンバ内にプロセスガスを導入し、
前記成膜チャンバ内に低圧力放電を発生させ、
前記基板ホルダの回転軸から外れた位置に設けられた第１誘電体膜材料のターゲットをシャッタ機構によって使用可能状態に選択してスパッタリングを行って前記基板の上に第１誘電体膜を堆積させ、次に、前記基板ホルダの回転軸から外れた位置に設けられた第２誘電体膜材料のターゲットを前記シャッタ機構によって使用可能状態に選択してスパッタリングを行って前記第１誘電体膜の上に第２誘電体膜を堆積させ、さらに前記第１誘電体膜の堆積と前記第２誘電体膜の堆積を繰返し、
低圧力放電スパッタリングに基づき前記基板上に第１誘電体膜と第２誘電体膜による誘電体多層膜を形成したことを特徴とする光学多層膜干渉フィルタの作製方法。
【請求項６】
前記プロセスガスはアルゴンと酸素の混合ガス、前記第１誘電体膜材料はタンタル、前記第２誘電体膜材料はケイ素であり、前記基板上に五酸化タンタルと二酸化ケイ素が交互に堆積されることを特徴とする請求項５記載の光学多層膜干渉フィルタの作製方法。
【請求項７】
前記低圧力放電は１０−２Ｐａ以下の低圧力で発生することを特徴とする請求項５または６記載の光学多層膜干渉フィルタの作製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光学多層膜干渉フィルタの作製装置および作製方法に関し、特に、スパッタリング成膜法を利用して量産性を高めた光学多層膜干渉フィルタの作製装置および作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネットの普及による通信の大容量化に伴い、既存の光ファイバ網を利用した高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ：Dense Wavelength Division Multiplexing）に基づく伝送が採用されている。ＤＷＤＭ伝送のシステムの各所では光学多層膜干渉フィルタが使用されている。このことから、近年、ＤＷＤＭ関連の市場からの要求で、誘電体多層膜で構成された光学多層膜干渉フィルタの需要が高くなってきている。
【０００３】
上記の光学多層膜干渉フィルタの種類には、例えば、波長を分割したり合波したりするときに使用される狭帯ＢＰＦ（バンド・パス・フィルタ）、入出力信号をモニタするときに使用されるＢＳ（ビーム・スプリッタ）、出力光の平坦化に使用されるＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier）などがある。
【０００４】
上記の光学多層膜干渉フィルタに要求される性能は、要約すると、次の通りである。
【０００５】
第１に安定した光学特性を有することである（波長安定性）。ここで光学特性の安定性とは、温度や湿度の変化に対して分光特性が変化しないということである。
【０００６】
第２に、高屈折率物質層と低屈折率物質層からなる２種類の誘電体層を交互に積層して極めて多い層を堆積して作るときにおいて、その物理構造として各層の吸収係数を十分に低くすることである（低損失）。２種類の誘電体層としては、五酸化タンタルと二酸化ケイ素が代表的である。
【０００７】
第３に、フィルタの透過損失に大きな影響を与えるノジュール（nodule）の問題があるが、透過損失を小さくするためノジュールの発生が抑制されていることである（低損失）。フィルタの内部や表面にノジュールが存在すると、透過光の遮断・散乱が発生し、損失の原因となる。
【０００８】
第４に、上記のノジュールの発生を抑制する観点で、成膜前の基板の表面を清浄化しておくことである（低損失）。
【０００９】
第５に、特定の分光特性を有するため、フィルタを構成する各層が正確な膜厚に加工されていることである（高精度の膜厚制御性と応力）。蒸発技術を利用した従来の成膜では、膜厚分布を補正するために、基板の近傍に補正板を置いたり、蒸発源を基板回転中心の位置から離す方法が採用されている。しかしながら、再現性の点で問題がある。
【００１０】
上記のごとき性能が要求される光学多層膜干渉フィルタは、従来、専ら真空蒸着法によって作製されていた。真空蒸着法としては、特開平１０−１７０７１７号公報の図６に示されかつ従来技術の欄に記載された真空蒸着装置がある。この真空蒸着装置は、真空チャンバの底部に２つの電子銃るつぼを回転可能に置き、その上方に傘状の形態をした回転状態の大型の基板ホルダの下面に複数の基板を取り付けている。電子銃によってるつぼから蒸発した物質は、上昇し、複数の基板の各々の表面に付着し、成膜を行う。２つの電子銃るつぼの各々には異なる成膜材料が入っており、電子ビームを発生させて成膜材料に対して照射できるようにし、シャッタを開いて成膜材料を交互に蒸発させることにより基板の表面に多層膜を形成する。成膜の間、基板ホルダを回転させ、かつ基板を回転させることにより、基板表面に成膜される材料の分布状態を均一化している。
【００１１】
さらに他の作製方法としては、イオンビームスパッタリング法が提案されている。イオンビームスパッタリング法としては前述の特開平１０−１７０７１７号公報によって開示される発明に係る製造方法がある。この製造方法、当該公報の図１に示されるごとく、真空チャンバの下部にアルゴンイオン源を設け、アルゴンイオン源の出射部の前方に、ターゲットとして２種類の成膜材料を設け、かつ１８０度回転し得る成膜材料ホルダを設けている。真空チャンバの上方位置に複数の基板を取り付けかつ回転自在に設けられた基板ホルダが配置されている。成膜材料ホルダの成膜材料にアルゴンイオン源からアルゴンイオンビームを照射すると、成膜材料がスパッタされ、スパッタされた成膜材料は上方に移動し、複数の基板の各々に成膜が行われる。成膜材料ホルダを回転させることにより成膜材料を交互に選択し、かかる構造によって成膜材料を交互に基板上に堆積させ多層膜を形成する。この場合にも、成膜の間、基板ホルダを回転させかつ基板を回転させることにより、基板表面に成膜される材料の分布状態を均一化している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光学多層膜干渉フィルタの製造方法では、前述した真空蒸着方法とイオンビームスパッタ法のいずれも歩留まりが非常に悪く、量産に向いていないという問題があった。
【００１３】
また真空蒸着法は最少成膜速度は０．１ｎｍであり、例えば上記のＢＰＦの作製では０．０１〜０．０５ｎｍの膜厚制御を求められることから、膜厚制御性が悪いという問題を有していた。
【００１４】
さらにイオンビームスパッタリング法の場合には、ターゲット（成膜材料）からスパッタされた粒子と共に反跳アルゴンが同じ方向に飛ぶために、膜中に多くのアルゴンが混入し、大きな圧縮応力を有するという問題を提起する。従って成膜した膜を切り出すと、応力が低下するように変化し、目的通りの性能を有する光学多層膜干渉フィルタを作ることが難しく、歩留まりが低い問題がある。
【００１５】
本発明の目的は、上記の問題を解決することにあり、生産歩留まりが高く、量産することができ、さらに膜厚の制御性を向上させることにより高い膜性能を有する光学フィルタを作製でき、加えて界面の平坦化を確実に達成でき、応力特性を向上できる光学多層膜干渉フィルタの作製装置および作製方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係る光学多層膜干渉フィルタの作製装置および作製方法は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
【００１７】
本発明に係る光学多層膜干渉フィルタの作製装置（請求項１に対応）は、
基板上に多層膜を堆積して光学多層膜フィルタを作製する装置であり、
１枚の基板を搭載しかつ基板をその中心軸周りに回転するように設けられた基板ホルダと、第１誘電体膜材料のターゲットと、第２誘電体膜材料のターゲットとを備え、第１誘電体膜材料のターゲットと第２誘電体膜材料のターゲットは基板ホルダの回転軸から外れた位置に設けられ、選択されたターゲットを使用して基板の表面に対してスパッタリング成膜が行われる成膜チャンバと、
成膜チャンバに放電発生用プロセスガスを導入するガス導入機構と、
成膜チャンバの内部で低圧力放電を発生させる低圧力放電発生機構と、
第１誘電体膜材料のターゲットと第２誘電体膜材料のターゲットの使用を切り換えるシャッタ機構とを備え、
成膜チャンバ内に基板を搬入して基板ホルダ上に搭載し、ガス導入機構で導入されたプロセスガスを用いてかつ低圧力放電発生機構で低圧力放電を発生させ、シャッタ機構でターゲットを交互に選択して低圧力放電スパッタリングに基づき基板上に第１誘電体膜と第２誘電体膜を交互に堆積して誘電体多層膜を形成する。
【００１８】
また本発明に係る光学多層膜干渉フィルタの作製方法（請求項５に対応）は、
基板上に多層膜を堆積して光学多層膜フィルタを作製する方法であり、
回転自在な基板ホルダが設けられた成膜チャンバ内に１枚の基板を搬入して基板ホルダの上に搭載し、
成膜チャンバ内にプロセスガスを導入し、
成膜チャンバ内に低圧力放電を発生させ、
基板ホルダの回転軸から外れた位置に設けられた第１誘電体膜材料のターゲットをシャッタ機構によって使用可能状態に選択してスパッタリングを行って基板の上に第１誘電体膜を堆積させ、次に、基板ホルダの回転軸から外れた位置に設けられた第２誘電体膜材料のターゲットをシャッタ機構によって使用可能状態に選択してスパッタリングを行って第１誘電体膜の上に第２誘電体膜を堆積させ、さらに第１誘電体膜の堆積と第２誘電体膜の堆積を繰返し、
低圧力放電スパッタリングに基づき基板上に第１誘電体膜と第２誘電体膜による誘電体多層膜を形成する。
【００１９】
上記において、好ましくは、プロセスガスはアルゴンと酸素の混合ガス、第１誘電体膜材料はタンタル、第２誘電体膜材料はケイ素であり、基板上に五酸化タンタルと二酸化ケイ素が交互に堆積される（請求項２、請求項６に対応）。
【００２０】
また上記において、低圧力放電は１０−２Ｐａ以下の低圧力で発生することを特徴とする（請求項３、請求項７に対応）。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２２】
実施形態で説明される構成、形状、および配置関係については本発明が理解できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構成の組成（材質）については例示にすぎない。従って本発明は、以下に説明される実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【００２３】
図１は本発明に係る光学多層膜干渉フィルタの作製装置の代表的な構成を示し、内部機構の概略構成が判明する程度に示された平面図である。以下では「光学多層膜干渉フィルタの作製装置」を「光学多層膜作製装置」という。この光学多層膜作製装置１０はクラスタ型の構成を有し、複数の成膜チャンバを備えている。各成膜チャンバでは、基板ホルダに搭載された一枚の基板に対してスパッタリング法により多層膜の成膜が行われる。成膜放電の方式は好ましくは反応性ＤＣスパッタリング法である。さらに各成膜チャンバには低圧力放電カソードが設けられている。
【００２４】
図１で光学多層膜作製装置１０の中央位置にはロボット搬送装置１１が備えられた搬送チャンバ１２が設置されている。ロボット搬送装置１１は、伸縮自在なアーム１３と基板を搭載するためのハンド１４とを備えている。アーム１３の基端部は搬送チャンバ１２の中心部１２ａに回転自在に取り付けられている。
【００２５】
光学多層膜作製装置１０の搬送チャンバ１２には、ロード／アンロードチャンバ１５，１６が設けられている。ロード／アンロードチャンバ１５によって、外部から光学多層膜作製装置１０に処理対象の基板４３を搬入すると共に、光学多層膜干渉フィルタの成膜処理が終了した基板を光学多層膜作製装置１０から外部へ搬出する。ロード／アンロードチャンバ１６も同じ機能を有し、ロード／アンロードチャンバ１６を経由して搬入された基板は、同チャンバから搬出される。ロード／アンロードチャンバを２つ設けた理由は、２つのチャンバを交互に使い分けることにより、生産性を高めるためである。
【００２６】
この光学多層膜作製装置１０では、搬送チャンバ１２の周囲に、例えば３つの成膜チャンバ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃと、１つの酸化膜成膜チャンバ１８と、１つのクリーンニングチャンバ１９とが設けられている。２つのチャンバの間には、両チャンバを隔離し、かつ必要に応じて開閉自在なゲートバルブ２０が設けられている。なお各チャンバには真空排気機構、原料ガス（またはプロセスガス）導入機構、電力供給機構等が付設されているが、図１においてそれらの図示は省略されている。なお成膜チャンバの数は目的に応じて任意に変更することができ、酸化膜成膜チャンバ１８とクリーニングチャンバ１９は必ずしも設ける必要はなく、省略することもできる。
【００２７】
この実施形態によれば、基板上に堆積される光学多層膜を成膜するにあたり、例えば３つの成膜チャンバ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを用意し、各成膜チャンバに一元ターゲットを対応させている。各成膜チャンバに用意されるターゲットの構成は同じであるが、各々でプロセス（膜厚や総数）を変えることにより異なる波長の光学フィルタを作製することが可能となる。通常２００ＧＨｚ用の光学フィルタが一般的であるが、各膜の厚さと積層数を変えることにより、５０ＭＨｚなどの作製の難しいとされるフィルタも作製することができる。
【００２８】
上記のごとく３つの成膜チャンバ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃをクラスタ型構造で接続して光学多層膜作製装置１０を構成することにより、光学多層膜干渉フィルタの生産性を飛躍的に高めるようにしている。さらに従来の蒸着装置では、各光学フィルタごとに個別の装置を用意して対応するしかなかったのに対して、本実施形態の構成によれば、１つの装置によって対応することができる。
【００２９】
成膜チャンバ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃの各々では、反応性ＤＣスパッタリング法に基づき、所定の２種類の成膜材料（誘電体膜材料）に係るターゲットを用いて、かつ当該ターゲットが設けられたカソード部分に低圧力放電方式の構成を用いることにより、２種類の誘電体膜を交互に堆積させる成膜処理が行われる。
【００３０】
成膜チャンバ１７Ａでは、例えば五酸化タンタルと二酸化ケイ素の各誘電体膜が交互に連続的に堆積される。このため、成膜チャンバ１７Ａでは、その底部中央の基板ホルダ２１上に配置された基板２２に対し、天井部にＴａ（タンタル）とＳｉ（ケイ素）のそれぞれに対応する２つのターゲット２３，２４が取り付けられている。なお図１においては、成膜チャンバ１７Ａの内部を所要の真空状態にするための真空排気機構、ターゲット２３，２４のスパッタに要する電力を供給するための機構、プラズマを生成するための機構等の図示は省略されている。このことは他の成膜チャンバ等でも同じである。なおターゲットの種類と個数は上記の実施形態に限定されず、目的に応じて任意に変更することができる。
【００３１】
成膜チャンバ１７Ｂでも、同様に、その底部中央の基板ホルダ２７上に配置された基板２８に対し、天井部にターゲット２９，３０が取り付けられている。さらに成膜チャンバ１７Ｃでも、上記と同様に、その底部中央の基板ホルダ３３上に配置された基板３４に対し、天井部に２つのターゲット３５，３６が取り付けられている。
【００３２】
なお、酸化膜成膜チャンバ１８で３９は基板ホルダ、４０は基板であり、クリーンニングチャンバ１９で４１は基板ホルダ、４２は基板である。クリーンニングチャンバ１９では、イオンビームエッチング機構とＲＦスパッタエッチング機構が設けられ、表面平坦化を行うことができる。
【００３３】
次に、図２と図３を参照して、成膜チャンバ１７Ａに設けられた特徴的構造をより詳しく説明する。図２の成膜チャンバ１７Ａの平面図であり、図３は成膜チャンバ１７Ａの縦断面図である。図２と図３において、図１で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。
【００３４】
成膜チャンバ１７Ａの容器５１の天井部５２には前述の通り２つのターゲット２３，２４が設けられている。これらのターゲット２３，２４は天井部５２において傾斜した状態にて取り付けられている。成膜チャンバ１７Ａの底面部の中央には、回転駆動機構５３によって回転自在に設けられた基板ホルダ２１が配置される。基板ホルダ２１の上には基板２２を水平状態に保って搭載している。基板２２へのスパッタ成膜のとき基板２２は回転状態にある。
【００３５】
容器５１の底部には排気ポート５４が設けられている。この排気ポート５４から排気が行われるように排気ポート５４には排気管を介して排気装置５５が接続されている。排気装置５５による排気動作によって容器５１の内部は所要の真空状態に保持される。排気装置５５としては、具体的に、例えば、メインバルブを介して連結されたメインポンプ（クライオポンプ）と、荒引きバルブを介して連結された油回転ポンプあるいはドライポンプを含んで構成されている。
【００３６】
成膜チャンバ１７Ａの容器５１の内部では、前述のターゲット２３，２４のいずれかを選択的にスパッタリングするために、放電を発生させ、プラズマを生成する。放電を発生させる放電ガス（プロセスガスまたはスパッタガス）として、ガス供給部５６からアルゴンと酸素の混合ガスが導入される。ガス供給部５６の設置箇所は、図示された箇所には限定されない。なお放電ガスとしては、条件に応じてアルゴンのみまたは酸素のみ導入するように構成することもできる。
【００３７】
上記の構成に基づいて、排気装置５５による排気作用で容器５１の内部の圧力は好ましくは１０-2Ｐａ以下の圧力レベルに保持される。
【００３８】
容器５１の天井部５２において、傾斜して設けられたターゲット２３，２４は、それぞれ、下方で水平に配置された基板３４の上面に対して所定角度で向くような姿勢にて配置されている。ターゲット２３，２４はカソード部として形成されている。ターゲット２３はタンタルターゲットであり、ターゲット２４はシリコン（ケイ素）ターゲットである。
【００３９】
ターゲット２３，２４の各々にはＤＣ電源５７が接続されている。ＤＣ電源５７からターゲット２３，２４のいずれかに選択的に所定の電圧が印加される。電圧としては、例えば−２００〜−６００Ｖ（ボルト）に含まれる値である。
【００４０】
さらにターゲット２３，２４の背部には磁石ユニット５８が配置される。磁石ユニット５８は、電磁石で構成してもよいし、永久磁石で構成してもよいし、両者を組み合わせて構成してもよい。磁石ユニット５８によって、ターゲット２３，２４の内側表面上に特定の磁界分布が形成される。
【００４１】
２つのターゲット２３，２４のいずれか一方を用いてスパッタリング成膜を行うときには、上記のＤＣ電源５７と磁石ユニット５８の構成に基づいて、ターゲットを所定電圧に保持しかつターゲット表面上に所定の磁界分布を形成することにより、低圧力放電式のスパッタリングを行うことが可能となる。なお低圧力放電によるスパッタリング法の詳しい構成に関しては、本出願人に基づく特願平８−８２８４８号または特願平８−２４０３６２号の特許出願に開示された発明を利用することができる。
【００４２】
上記の２つのターゲット２３，２４と基板２２の間には、回転自在に設けられたシャッタ機構５９が配置されている。シャッタ機構５９の開閉動作によって、２つのターゲット２３，２４のうちスパッタリング成膜に使用されるいずれか１つのターゲットが選択される。シャッタ機構５９には、従来より知られた任意の機構を用いることができる。かかる構成によって、基板２２に対して、スパッタリングされたターゲット物質（成膜物質）の斜め入射を実現する。
【００４３】
シャッタ機構５９によってターゲット２３，２４を交互に選択することにより、基板２２の上にはタンタルによる誘電体膜（五酸化タンタル膜）とケイ素による誘電体膜（二酸化ケイ素膜）が交互に堆積される。こうして基板２２の表面に多層膜が形成される。またシャッタ機構５９に基づいて、基板２２上の多層成膜において高均一な膜厚分布が達成され、かつターゲット相互の汚染や誘電体膜同士で汚染が生じるのを防止している。
【００４４】
また基板ホルダ２１の近傍には、基板２２の表面に堆積する膜の厚みを測定する膜厚検出器６０がモニタとして付設されている。膜厚検出器６０から出力される膜厚検出信号に基づいて基板２２の表面に成膜される誘電体多層膜の膜厚が制御される。図中、制御装置の図示は省略されている。この膜厚検出器６０を利用した膜厚制御で使用される方式には、光学式膜厚制御方式、あるいは水晶式膜厚制御方式が使われる。
【００４５】
上記の構成によれば、基板ホルダ２１に搭載された基板２２に対して、成膜チャンバ１７Ａの容器５１内を所定の低圧力レベルに減圧し、ガス供給部５６からアルゴンガスと酸素ガスの混合ガスを放電スパッタガスとして所定の流量導入する。シャッタ機構５９でタンタルターゲット２３を選択し、これをアルゴンと酸素の混合ガスでスパッタリングして基板２２の表面に五酸化タンタル膜（Ｔａ2Ｏ5）が堆積される。次に、シャッタ機構５９でシリコンターゲット２４を選択し、これをアルゴンと酸素の混合ガスでスパッタリングして基板２２の表面に二酸化ケイ素膜（ＳｉＯ2）が堆積される。その後、五酸化タンタルと二酸化ケイ素を交互に堆積して光学多層膜干渉フィルタが形成される。成膜チャンバ１７Ａにおいて、反応性ＤＣスパッタリング法を利用して誘電体の多層膜を基板２２上に成膜することができる。膜厚の均一性は、前述の斜め入射回転成膜法で達成される。また異なる種類の誘電体膜を交互に堆積するにあたり、低圧力放電によるスパッタリングに基づき、この成膜を可能にしている。上記のごとくスパッタリング法を利用することにより、光学多層膜干渉フィルタを、高い性能を実現しながら、高い歩留まりで作製することができる。
【００４６】
なお上記の成膜において、Ｔａ2Ｏ5とＳｉＯ2の膜の堆積速度は５オングストローム（Å）／秒(sec)以上である。
【００４７】
他の成膜チャンバ１７Ｂ，１７Ｃも、上記の成膜チャンバ１７Ａと同様な構成で作られている。ただし、製作しようとする光学フィルタに応じてプロセスを異ならせている。
【００４８】
前述したスパッタリング法によれば、タンタルターゲット２３とシリコンターゲット２４を設け、スパッタガスとしてアルゴンと酸素の混合ガスを用いてスパッタするようにしたが、その代わりに、五酸化タンタルのターゲットと二酸化ケイ素のターゲットを用意し、スパッタガスとしてアルゴンと酸素の混合ガスを導入してスパッタするようにすることもできる。
【００４９】
２種類の誘電体膜を交互に堆積させて多層膜の光学干渉フィルタを作製するにあたり、多層膜をいくつかのグループに分け、複数の成膜チャンバを利用して成膜することもできる。これによって、膜の平坦性を良好にすることができ、膜質を高めることができる。
【００５０】
図４に、本発明に係る光学多層膜作製装置で作製された光学多層膜干渉フィルタの多層膜の堆積状態の一例を顕微鏡写真（断面ＳＥＭ写真）で示す。図４によれば、最下層の基板（ガラス基板）に対して、２種類の誘電体膜が交互に良好な界面性の下で堆積されているのが判る。さらに低圧放電の効果に基づき、表面粗さＲａは２オングストローム（Å）程度で堆積しているのがわかる。この光学多層膜は、３１層２キャビティーＢＰＦに関するものであり、狙い波長は１５５０ｎｍである。
【００５１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、基板上に第１と第２の誘電体膜を繰返し堆積して光学多層膜干渉フィルタを作製することにおいて低圧力放電を利用してスパッタリング成膜法の使用を実用化したため、１つの装置でありながら各チャンバで異なる波長のＢＰＦを同時に製造することも可能となり、歩留まりを向上させて従来のバッチ装置に比較すると５〜１０台分に相当する程度に、飛躍的に生産性を高め、かつ膜性能の向上も達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光学多層膜干渉フィルタの作製装置の代表的な実施形態の構成を示す平面図である。
【図２】本発明に係る光学多層膜作製装置の１つの成膜チャンバの構成をより詳しく示す平面図である。
【図３】本発明に係る光学多層膜作製装置の１つの成膜チャンバの構成をより詳しく示す縦断面図である。
【図４】本発明に係る光学多層膜作製装置で作製された光学多層膜干渉フィルタの多層膜の堆積状態の断面の一例を示す顕微鏡写真である。
【符号の説明】
１０              光学多層膜作製装置
１１              ロボット制御装置
１２              搬送チャンバ
１７Ａ〜１７Ｃ    成膜チャンバ
【図１】
0004502540.tif 000002
【図２】
0004502540.tif 000003
【図３】
0004502540.tif 000004
【図４】
0004502540.tif 000005