真空蒸着装置および基板蒸着方法
【課題】基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正可能な補正機構の、蒸発源とのマッチング性や取り扱い利便性を改善させた真空蒸着装置および基板蒸着方法を提供する。
【解決手段】真空蒸着装置１００は、内部１０ｅを減圧可能な真空槽１０と、真空槽１０内に配置され、蒸着粒子を基板に向けて飛散させる蒸発源１１ａ、１１ｂと、真空槽１０内の基板１２を回転可能な基板回転機構２２と、蒸発源１１ａ、１１ｂの蒸発ポイントＰと基板１２との間の偏倚量に相関する、基板１２への蒸着粒子堆積量のずれを補正する補正部材３１を有する補正機構３０と、を備え、蒸着粒子が蒸発ポイントＰから基板１２に向けて飛散する間、補正部材３１は、蒸着粒子が通過する気流領域Ａ、Ｂ内を揺動する装置である。
【解決手段】真空蒸着装置１００は、内部１０ｅを減圧可能な真空槽１０と、真空槽１０内に配置され、蒸着粒子を基板に向けて飛散させる蒸発源１１ａ、１１ｂと、真空槽１０内の基板１２を回転可能な基板回転機構２２と、蒸発源１１ａ、１１ｂの蒸発ポイントＰと基板１２との間の偏倚量に相関する、基板１２への蒸着粒子堆積量のずれを補正する補正部材３１を有する補正機構３０と、を備え、蒸着粒子が蒸発ポイントＰから基板１２に向けて飛散する間、補正部材３１は、蒸着粒子が通過する気流領域Ａ、Ｂ内を揺動する装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空蒸着装置および基板蒸着方法に係り、更に詳しくは、蒸発源の蒸発ポイントと基板との間の偏倚量に相関する、基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正可能な補正機構の改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転する基板（ガラス基板や樹脂フィルム）の表面に光学フィルタ等の光学多層膜を均一に形成する真空装置がある。例えば、このような真空装置例としての真空蒸着装置は、真空槽内の複数の基板を搭載した状態の傘型の基板ドームを回転可能に構成させ、これにより、複数の基板に蒸発源から蒸発された蒸着粒子が、その回転方向に亘り均一に堆積される。
【０００３】
また、従来から、蒸発源の蒸発ポイントと基板との間の位置関係（正確には基板回転方向に直交する基板ドームの径方向についての両者の位置関係）から生じる蒸着粒子堆積量のずれを補正可能な、中央部を幅広にして先端を尖らせた形態（喩えて言えば、木の葉状）の膜厚補正板がある。
【０００４】
そして、このような膜厚補正板は、蒸発源の蒸発ポイント直上にその中央部を位置付け、かつ基板ドーム直下の蒸着粒子が通過する気流領域を、基板ドームの略半径分に亘り覆うように、配置されている。これにより、回転する基板に堆積された蒸着薄膜の、基板ドームの径方向における厚みが適切に補正される。
【０００５】
このような膜厚補正板の一端（先端）は、通常、基板ドームの回転中心に向けて延び、膜厚補正板の他端は、基板ドーム周辺部から外側の真空槽内の適所に適宜のリンク機構により片持式に保持されている（以下、このような膜厚補正板を便宜上、「固定補正板」という）。
【０００６】
これにより、固定補正板の未使用時には、この固定補正板を、その他端のリンク機構により下方に略９０°曲げ、これが適切に格納される。
【０００７】
ところで、基板ドーム周辺部の全域で支える１個の大型の基板（例えば、大型矩形平板）に均一に蒸着粒子を堆積させたい場合、または、基板ドームの回転中心に相当する領域（以下、「回転中心部」と略す）にも基板を搭載させ、基板ドームに無駄なく基板を搭載可能にし、その結果、トータル基板個数を増やし生産性向上を図りたい場合に、このような固定補正板には、基板の蒸着薄膜の厚み均一化の観点から支障があると、見做されている。
【０００８】
具体的には、固定補正板の先端部により回転中心部に当たる基板領域を遮蔽しなければ、蒸着粒子が常時に当該基板領域に堆積され続けて、その結果、当該基板領域の蒸着粒子堆積厚みが飛躍的に増加する。一方、固定補正板の先端部により回転中心部に当たる基板領域を遮蔽すれば、蒸着粒子の遮蔽が当該基板領域に対し常時なされ、その結果、当該基板領域に蒸着粒子が全く堆積されない。
【０００９】
すなわち、何れの場合であっても、固定補正板の先端近傍の回転中心部の基板領域は、他の領域に比べて蒸着厚みの大幅なギャップをきたす。
【００１０】
そこで、このような固定補正板の不都合を解消する目的で、補正板自体を駆動させる回転式の膜厚補正板（以下、「回転補正板」と略す）を採用した真空蒸着装置が提案されている（例えば、従来例としての特許文献１や特許文献２参照）。
【００１１】
このような回転補正板の一例は、基板回転機構と、この基板回転機構を囲む外リングと、基板回転機構と外リングにより両端を固定された木の葉状のマスク板とを備えてなり、マスク板の中央幅広部分が、基板回転機構を中心とした回転により間欠的に、１個乃至複数個の蒸発源の上方を通過するよう構成されている。
【特許文献１】特開平２−２０９４７１号公報（図２）
【特許文献２】特開平３−２６４６６８号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、従来例に記載の回転補正板には、蒸発源とのマッチングを適切に図るよう、回転補正板を構成し難い場合があると、本件発明者等は考えており、以下にその具体例を述べる。
【００１３】
蒸発源真上から角度Ｄ分逸れた方向に蒸発源から放出される蒸着粒子の密度分布Φ（Ｄ）は、一般的に、蒸発源真上の密度をΦ0とすると、次式（１）のコサイン分布で近似され得ると、考えられている。
【００１４】
Φ（Ｄ）＝Φ0ＣＯＳnＤ・・・（１）
ここで、式（１）の指数ｎは、蒸着粒子の材質の相違により別の数値をとることが知られており、このことが、真空槽内において異種粒子を基板に蒸着させる際の、回転補正板による適切な膜厚補正を困難せしめると、推定される。
【００１５】
例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）の蒸着粒子と酸化チタン（ＴｉＯ2）の蒸着粒子を、真空槽内の別個の蒸発源から交互に飛ばして、これらの蒸着薄膜を、基板に交互に連続多層形成する際に、蒸着粒子の材質に応じたコサイン分布の指数ｎの相違に由来して回転補正板による膜厚均一化技術は使いづらい。すなわち、酸化シリコン膜の均一化にマッチングするよう、回転補正板の構成を設計すれば、酸化チタン膜の均一化のマッチングが上手く図れず、この逆も同様である。
【００１６】
また、このような複数種の蒸着粒子を基板に堆積させるといった状況を、仮に捨象したとしても、固定補正板は、取り扱いに不都合をきたす場合がある。
【００１７】
例えば、回転補正板により蒸着薄膜の厚みを調整しない状況であれば、この回転補正板は、無用かつ邪魔な部材であり、これを適切に格納し難い。仮に当該回転補正板を格納するデッドスペースを真空槽内に確保すれば、装置の大型化を招く。
【００１８】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、蒸発源の蒸発ポイントと基板との間の偏倚量に相関する、基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正可能な補正機構の、蒸発源とのマッチング性や取り扱い利便性を改善させた真空蒸着装置および基板蒸着方法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】
【００１９】
上記課題を解決するため、本発明の真空蒸着装置は、内部を減圧可能な真空槽と、前記真空槽内に配置され、蒸着粒子を基板に向けて飛散させる蒸発源と、前記真空槽内の前記基板を回転可能な基板回転機構と、前記蒸発源の蒸発ポイントと前記基板との間の偏倚量に相関する、前記基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正する補正部材を有する補正機構と、を備えて構成され、前記蒸着粒子が前記蒸発ポイントから前記基板に向けて飛散する間、前記補正部材は、前記蒸着粒子が通過する気流領域内を揺動する装置である。
【００２０】
なおここで、前記補正部材の揺動の一例としては、前記補正部材が、前記蒸発ポイントを上方から覆い、弧に沿って揺動するというものである。
【００２１】
より具体的には、前記補正機構は、揺動軸を備えて構成され、前記弧は、前記揺動軸の一端を中心とし、前記揺動軸の長さを半径として、前記揺動軸の他端により描かれる円周の軌跡の一部であっても良い。
【００２２】
そして、前記補正機構は、前記補正部材に揺動力を伝える駆動装置を備えて構成され、前記駆動装置による前記補正部材の揺動条件が、前記蒸着粒子の材質に応じて設定されても良い。
【００２３】
これにより、蒸発源の蒸発ポイントと基板との間の偏倚量に相関する、基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正可能な補正機構の、蒸発源とのマッチング性や取り扱い利便性を改善される。
【００２４】
すなわち、上記構成によれば、従来の回転補正板において問題視される、蒸着粒子の材質を違えた複数の蒸発源とのマッチング不良は、蒸発源の各々の蒸着粒子にマッチングする別種の補正板を容易に配置でき、更に、これらの補正板の揺動条件を各蒸着粒子にマッチングするよう、個別に設定することができる。
【００２５】
また、上記構成によれば、真空槽内のデットスペースを減らして、真空蒸着装置のコンパクト化に寄与する。
【００２６】
ここで、前記補正部材は、前記気流領域に進入する使用位置と前記気流領域から退いた未使用位置との間を、移動可能に構成されても良い。
【００２７】
これにより、補正部材による基板の光学薄膜の厚みを調整しない状況、または、真空蒸着装置による蒸着動作を終了した状況において、当該補正部材を、真空槽の内部のデットスペースを大幅に増やすことなく、上記未使用位置に適切かつ容易に格納できる。
【００２８】
なお未使用位置の一例としては、前記未使用位置が、上記円周の軌跡のうちの弧以外の部分に存在するものであっても良い。
【００２９】
また、前記蒸発源の対と、前記各蒸発源に対応する前記補正部材の対と、前記補正部材同士を連結させるリンク部材と、を備え、前記リンク部材に前記揺動軸の他端を接続させても良い。
【００３０】
補正部材の対が、上述のとおり、リンク部材に連結されていることから、複数種（ここでは２種類）の補正部材を、平面視において両者間の略中央部に配置された一つの駆動装置により同時に駆動することができる。これにより、駆動装置の構造簡素化および部品点数削減が図られ、駆動装置のコストダウンがなされ得る。
【００３１】
また、前記補正部材の対の一方は、前記蒸発源の対の一方に対応する前記気流領域内のみを揺動し、前記補正部材の対の他方は、前記蒸発源の対の他方に対応する前記気流領域内のみを揺動するものであっても良い。
【００３２】
これにより、例えば、一方の蒸発源から基板に向けて蒸着粒子を飛散させる際に、補正部材の対を同時駆動しても、他方の補正部材により当該蒸着粒子の飛散は阻害されず、逆に、他方の蒸発源から基板に向けて蒸着粒子を飛散させる際に、補正部材の対を同時駆動しても、一方の補正板により当該蒸着粒子の飛散は阻害されず好適である。
【００３３】
また、複数の前記蒸発源と、前記蒸発源の各々に対応する前記蒸発源と同数の前記補正機構と、を備えても良い。
【００３４】
このように、本発明の真空蒸着装置によれば、蒸発源の個数を多数（３個以上）に設けたい場合、または、各蒸発源と一対一に対応する補正機構（駆動系統）により補正板を駆動させたい場合に、柔軟に対応できる。
【００３５】
本発明の基板蒸着方法は、真空槽内を減圧させ、前記真空槽内の基板を回転させ、前記真空槽内の蒸発源の蒸発ポイントから前記基板に向けて蒸着粒子の飛散を開始させる際に、前記蒸発ポイントと前記基板の間の偏倚量に相関する、前記基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正する補正部材を、前記蒸着粒子が通過する気流領域内で揺動させる方法である。
これにより、蒸発源の蒸発ポイントと基板との間の偏倚量に相関する、基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正可能な補正機構の、蒸発源とのマッチング性や取り扱い利便性を改善される。
【００３６】
そして、前記蒸着粒子の飛散を停止させる際に、前記補正部材の揺動を停止させるとともに、前記補正部材を前記気流領域から退かせても良い。
【００３７】
これにより、真空蒸着装置による蒸着動作を終了した状況において、当該補正部材を、真空槽の内部のデットスペースを大幅に増やすことなく、上記未使用位置に適切かつ容易に格納できる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、蒸発源の蒸発ポイントと基板との間の偏倚量に相関する、基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正可能な補正機構の、蒸発源とのマッチング性や取り扱い利便性を改善させた真空蒸着装置および基板蒸着方法が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００４０】
図１は、本発明の実施の形態の真空蒸着装置の内部の一構成例を示した図である。
【００４１】
図１では、基板１２の搬入出用の扉（以下、「真空槽扉」と略す；不図示）を開き、後記の補正部３１を真上に位置付けた状態の真空蒸着装置１００の内部の様子が図示されている。
【００４２】
なお同図において、「左方」および「右方」は、それぞれ、「蒸発源１１ａの側」、「蒸発源１１ｂの側」を示す。また、図１の紙面に垂直な方向を前後方向（後記の図２参照）とする。
【００４３】
真空蒸着装置１００は、図１に示す如く、真空槽扉に反対側の側壁に配設された真空排気装置（真空ポンプ等；不図示）の排気により内部１０ｅを減圧可能な箱型の真空槽１０を有する。
【００４４】
この真空槽１０の内部１０ｅの下方には、蒸着材料の蒸発用の一対の蒸発源１１ａ、１１ｂが配設されている。また、その内部空間１０ｅの上方には、これらの蒸発源１１ａ、１１ｂに対向する大型（例えば、一辺が略１１００ｍｍの角型）の基板１２を保持する基板吊り具２０（基板保持手段）が配設されている。
【００４５】
蒸発源１１ａは、酸化チタン粒子をこの蒸発源１１ａより上方の気流領域Ａに向けて飛散させ、酸化チタンからなる光学薄膜（以下、「ＴｉＯ2光学薄膜」と略す）を基板１２に蒸着させる機器であり、蒸発源１１ｂは、酸化シリコン粒子をこの蒸発源１１ｂより上方の気流領域Ｂに向けて飛散させ、酸化シリコンからなる光学薄膜（以下、「ＳｉＯ2光学薄膜」と略す）を基板１２に蒸着させる機器であり、何れも基板１２への蒸着粒子堆積に必要な各種部品を備えている。
【００４６】
すなわち、蒸発源１１ａ、１１ｂは、周方向に所定間隔毎に配置された蒸着材料を溜める複数の材料溜め部１４を有する円盤状のターンテーブル１３と、このターンテーブル１３の回転により蒸発ポイントＰに当たる材料溜め部１４の蒸着材料に、熱源としての熱電子を加速衝突させる電子銃１５と、蒸着材料から放出した蒸着粒子の基板１２への到達の有無を制御するよう、適宜のアクチュエータ（図示せず）により蒸発ポイントＰの開口を開閉するシャッタ（不図示）と、を備える。なおここでの蒸発源１１ａ、１１ｂの構成は公知であり、その詳細な構成説明は省く。
【００４７】
また、基板１２を搭載した基板吊り具２０は、基板回転機構２２に保持され、この基板回転機構２２とともに駆動され自転するが、基板回転機構２２および基板吊り具２０並びにこれらの周辺構造も従来技術に倣っており、ここでは、これらの詳細な構成説明も省略する。
【００４８】
次に、本実施の形態の真空蒸着装置１００の特徴部である補正機構３０の構成について、図面を参照して詳しく説明する。
【００４９】
図２は、図１に示した真空蒸着装置の内部を横（右から左に向かう方向）から見た図である。また、図３は、真空蒸着装置の内部の補正部（後記）および水平軸（後記）を上から見た図（以下、「平面視した図」という）である。
【００５０】
但し、これらの図２、３では、補正機構２０および蒸発源１１ａ、１１ｂの図示は簡略化している。
【００５１】
なお図２において、「前方」および「後方」は、それぞれ、「真空槽扉の側」、「真空排気装置の側」を示す。
【００５２】
補正機構３０の主要構成部材は、図１に示す如く、一対の蒸発源１１ａ、１１ｂに挟まれて配置されている。
【００５３】
そして、補正機構３０は、所定の蒸着粒子の飛散方向（より具体的には、基板１２の回転方向に直交する径方向についての蒸発源の蒸発ポイントと基板との間の偏倚量）に相関する基板１２への蒸着粒子堆積量のずれを補正するよう揺動する補正部３１と、この補正部３１に揺動力を伝える駆動部３２と、制御部４０と、を備える。
【００５４】
補正機構３０の駆動部３２は、主として、図１に示す如く、真空槽１０の外部（真空槽１の下壁の下方領域）に配置され、モータ回転棒３４ａを正転乃至反転可能なサーボモータ３４と、真空槽１０の下壁を貫通する直線棒状の駆動軸３５と、Ｌ字棒状の回転／揺動軸３６と、この回転／揺動軸３６の上端に接続され、左右方向（水平方向）に延びる水平軸３９と、を備える。
【００５５】
なお、このような駆動部３２のうちの駆動軸３５の一部および回転／揺動軸３６並びに水平軸３９は、真空槽１０内の中央領域（基板１２の中心位置）付近の、真空槽１０の内部１０ｅの下方寄りに配置されている。
【００５６】
そして、リンク部材としての水平軸３９の両端には、後程詳しく述べる一対の第１および第２補正板３１ａ、３１ｂ（補正部材）が連結されている。
【００５７】
また、駆動軸３５は、適宜の真空シール（不図示）により回転可能な状態で気密に真空槽１０の下壁に配設されている。
【００５８】
ここで、モータ回転棒３４ａの先端に固定される平歯車３７ａと、駆動軸３５の一端に固定される平歯車３７ｂと、が噛み合って連結され、その結果、サーボモータ３４による回転動力が、駆動軸３５に伝わり、駆動軸３５をその軸周りに回転させる。
【００５９】
また、駆動軸３５の他端に固定される傘歯車３８ａと、回転／揺動軸３６の左右方向に延びる水平部分３６ａ（Ｌ字棒の短軸部分；回転軸）の端に固定される傘歯車３８ｂと、が噛み合って連結され、その結果、駆動軸３５の回転動力が、回転／揺動軸３６に伝わり、回転／揺動軸３６の水平部分３６ａをその軸周りに回転させる。同時に、水平部分３６ａの端から上下方向（垂直方法）に延びる、回転／揺動軸３６の垂直部分３６ｂ（Ｌ字棒の長軸部分；揺動軸）が、垂直部分３６ｂの下端（水平部分３６ａの軸）を中心に、垂直部分３６ｂの長さを半径とした、垂直部分３６の上端により描かれる円周の軌跡の一部（弧）に沿って、移動する。なおこの垂直部分３６の上端は、水平軸３９に接続されている。
【００６０】
このため、サーボモータ３４によるモータ回転棒３４ａの回転動作を、所定の周期で正転および逆転を反復させれば、図２および図３の実線の矢印に示す如く、回転／揺動軸３６のうちの垂直部分３６ｂの上端は、水平軸３９（図１参照）を介して接続される後記の補正板の対と一緒に、上記弧に沿ってスイング移動（揺動）する。
【００６１】
つまり、垂直部分３６ｂの上端は、前後方向および上下方向の２方向により特定される平面（以下、「揺動面」という）内において、上記円周の軌跡の一部に相当する弧に沿って、所定の揺動角θ（言い換えれば上記円周のうちの弧に相当する部分の円の中心角θ）の範囲内に亘り振り子状に運動する。
【００６２】
よって、補正部３１（補正板の対）は、図２に示す如く、蒸発ポイントＰと基板吊り具２０との間に位置して、蒸発源１１ａ、１１ｂの蒸発ポイントＰを上方から覆い、蒸発源１１ａ、１１ｂから基板１２に向けて飛散する蒸着粒子が通過する気流領域Ａ、Ｂに進入するよう、上記弧に沿って揺動できる。
【００６３】
補正機構３０の補正部３１は、上述のとおり、水平軸３９に連結され左右に振り分けられた補正板の対をなしている。
【００６４】
つまり、補正部３１は、ＴｉＯ2光学薄膜用の補正板３１ａ（以下、「第１補正板３１ａ」と略す）と、ＳｉＯ2光学薄膜用の補正板３１ｂ（以下、「第２補正板３１ｂ」と略す）と、を備える。
【００６５】
そして、第１補正板３１ａがＴｉＯ2光学薄膜の均一化にマッチングするよう、構成され、第２補正板３１ｂがｉＯ2光学薄膜の均一化にマッチングするよう、構成されている。
【００６６】
第１および第２補正板３１ａ、３１ｂが、上述のとおり、水平軸３９に連結されていることから、複数種（ここでは２種類）の第１および第２補正板３１ａ、３１ｂを、平面視において両者間の略中央部に配置された一つの駆動部３２により同時に駆動することができる。これにより、駆動部３２の構造簡素化および部品点数削減が図られ、駆動部３２のコストダウンがなされている。
【００６７】
また、第１補正板３１ａは、図１に示す如く、その揺動の際に第２補正板３１ｂの気流領域Ｂに進入しないよう、例えば、第１補正板３１ａの上下方向の位置を適切に決めて配置され、第２補正板３１ｂは、同図に示す如く、その揺動の際に第１補正板３１ａの気流領域Ａに進入しないよう、例えば、第２補正板３１ｂの上下方向の位置を適切に決めて配置されている。
【００６８】
このような配置構成により、蒸発源１１ａから基板１２に向けて蒸着粒子を飛散させる際には、第１および第２補正板３１ａ、３１ｂを同時駆動しても、第２補正板３１ｂにより当該蒸着粒子の飛散は阻害されず、逆に、蒸発源１１ｂから基板１２に向けて蒸着粒子を飛散させる際には、第１および第２補正板３１ａ、３１ｂを同時駆動しても、第１補正板３１ａにより当該蒸着粒子の飛散は阻害されず好適である。
【００６９】
次に、第１および第２補正板３１ａ、３１ｂの形状例を説明する。
【００７０】
第１および第２補正板３１ａ、３１ｂの形状は、蒸発源１１ａ、１１ｂの蒸発ポイントＰを点光源に想定した際の光照射軌跡に基づく検討実験により設計されている。
【００７１】
すなわち、本件発明者等は、真空蒸着により得られたＴｉＯ2光学薄膜の厚み測定およびＳｉＯ2光学薄膜の厚み測定の結果を基にして、これらの光学薄膜の厚みの不均一性を招いている、補正板のポイントを上記光照射軌跡により特定し、当該ポイントの補正板の幅広化（厚過ぎる場合）乃至狭幅化（薄過ぎる場合）したうえで、再蒸着を行うことにより、ＴｉＯ2光学薄膜の厚みの均一性およびＳｉＯ2光学薄膜の厚みの均一性を再確認するという試行検討を実行した。
【００７２】
そして、このような検討の結果、ＴｉＯ2光学薄膜乃至ＳｉＯ2光学薄膜の均一性にマッチング可能な第１および第２補正板３１ａ、３１ｂの一例して、図３に示す如く、略八の字型（瓢箪型）の第１および第２補正板３１ａ、３１ｂが得られた。
【００７３】
第１補正板３１ａは、その平面視において、中央を幅広にした木の葉状の大きい方の部分３３ａ（以下、「大径部３３ａ」と略す）および中央を幅広にした木の葉状の小さい方の部分３３ｂ（以下、「小径部３３ｂ」と略す）を有してなり、大小径部３３ａ、３３ｂの一端同士を合体させた形態に形作られている。
【００７４】
また、第１補正板３１ｂは、その平面視において、中央を幅広にした木の葉状の大きい方の部分３３ｄ（以下、「大径部３３ｄ」と略す）および中央を幅広にした木の葉状の小さい方の部分３３ｃ（以下、「小径部３３ｃ」と略す）を有してなり、大小径部３３ｄ、３３ｃの一端同士を合体させた形態に形作られている。
【００７５】
また、図３に示す如く、第１および第２補正板３１ａ、３１ｂの小径部３３ｂ、３３ｃの他端同士が、互いに水平軸３９を介して連結されている。
【００７６】
そして、このような第１および第２補正板３１ａ、３１ｂが、上記揺動面に沿って揺動角θに亘り揺動する際には、第１および第２補正板３１ａ、３１ｂの大径部３３ａ、３３ｄの最大幅広部（略中央部）が各蒸発源１１ａ、１１ｂの蒸発ポイントＰに対向するよう、第１および第２補正板３１ａ、３１ｂは、その左右方向を位置付けている。
【００７７】
このように第１および第２補正板３１ａ、３１ｂの大径部３３ａ、３３ｄの中央部を蒸発ポイントＰの真上に位置付ければ、蒸発ポイントＰから真上に飛散する蒸着粒子の密度成分が最大であることから、第１および第２補正板３１ａ、３２ｂの補正効果が有効に発揮され好適である。
【００７８】
また、駆動部３２（サーボモータ３４）による第１および第２補正板３１ａ、３１ｂの揺動条件、例えば、揺動の周期および揺動角θ（揺動範囲）を、蒸発源１１ａ、１１ｂの材質（ここでは酸化チタンと酸化シリコン）にマッチングするよう個別に設定すれば、第１補正板３１ａが、酸化チタン粒子の飛散量をより適切に補正できるようになる。同様に、第２補正板３１ｂが、酸化シリコン粒子の飛散量をより適切に補正できるようになる。
【００７９】
ここでは便宜上、図３において、第１補正板３１ａの八の字型の寸法と、第２補正板３１ｂの八の字型の寸法とが、同じに図示されているが、現実には、第１および第２補正板３１ａ、３１ｂは、蒸着粒子の材質にマッチングするよう寸法を違えて設計される。より詳しくは、第１補正板３１ａのうちの大径部３３ａと小径部３３ｂとの間の寸法差が、第２補正板３１ｂのうちの大径部３３ｄと小径部３３ｃとの間の寸法差と異なるよう、第１および第２補正板３１ａ、３１ｂが設計されている。
【００８０】
なお、ＴｉＯ2光学薄膜乃至ＳｉＯ2光学薄膜の均一性にマッチング可能な補正板の外形例は、略八の字形に一意に限定されず、真空蒸着装置１００の設計スペックにより適切に適合するよう、この第１および第２補正板３１ａ、３１ｂの外形を他の形状に改変しても良い。
【００８１】
次に、補正部３１（第１および第２補正板３１ａ、３１ｂ）の未使用位置について説明する。
【００８２】
補正部３１は、図２に示す如く、気流領域Ａ、Ｂに進入して上記揺動面に沿って揺動角θに亘り揺動するという使用位置（補正位置）の他、このような気流領域Ａ、Ｂから退いた未使用位置（退避位置）に移動可能に構成されている。
【００８３】
ここで、当該未使用位置は、上記円周の軌跡のうちの、揺動角θに対応する弧以外の部分に存在する。
【００８４】
例えば、補正部３１を、図２の二点鎖線の矢印に示す如く、上記揺動角θから更に前方外側（図２において反時計回り）の未使用位置Ｃに逸らせば、補正部３１は最早、気流領域Ａ、Ｂに存在せず、この補正部３１により、蒸着粒子の飛散が何等妨げられない。
【００８５】
よって、補正部３１による基板１２の光学薄膜の厚みを調整しない状況、または、真空蒸着装置１００の蒸着動作を終了した状況において、当該補正部３１を、真空槽１０の内部１０ｅのデットスペースを大幅に増やすことなく、上記未使用位置Ｃに適切かつ容易に格納できる。
【００８６】
補正機構３０の制御部４０は、ＲＯＭやＲＡＭ等の内部メモリ（不図示）を有し、マイクロプロセッサにより構成されている。この内部メモリには、補正部３１の動作を遂行する補正実行プログラムが保存されているとともに、補正部３１の各種の揺動条件、例えば、補正部３１の揺動周期および揺動範囲（揺動角θの値）並びに未使用位置Ｃが予め保存されている。
【００８７】
そして、制御部４０は、真空蒸着装置１００による基板１２への真空蒸着に際して、上記補正実行プログラムおよび補正部３１の揺動条件を読み出し、サーボモータ３４の動作を適切に制御している。
【００８８】
更に、作業者は、このような揺動条件を適宜の設定器（例えば作業者用の操作タッチパネルやリモコン；不図示）により、蒸発源１１ａ、１１ｂの蒸着粒子の材質にマッチングするよう、再設定することも可能である。
【００８９】
なお制御部４０は、補正部３１の揺動させるサーボモータ３４の制御の他に、真空蒸着装置１００の全体動作を制御しても良い。また、このような真空蒸着装置１００の全体動作を別個の演算器により制御させても良い。
【００９０】
すなわち、本明細書の制御部とは、単一の制御部に限定されず、複数の制御部の協働による制御部の集合体をも意味する。
【００９１】
次に、本実施の形態の真空蒸着装置１００による基板１２への蒸着動作を説明する。また、この蒸着動作に基づき基板１２に形成されたＴｉＯ2光学薄膜とＳｉＯ2光学薄膜の分光特性分布の検証結果を述べる。
【００９２】
なお、以下に述べる補正部３１の動作は、制御部４０により自動化されている。
【００９３】
まず、基板１２の面内の温度分布を均一化するため、真空槽１０内に配置させた適宜のヒータ（不図示）により基板１２の温度が略２５０℃に加熱される。また、真空槽１０の内部１０ｅが、所定の真空度（例えば８．０×１０-4Ｐａ）以下に減圧される。
【００９４】
次に、光学薄膜の膜質改善用のプラズマソースを併用する目的でプラズマガンからアルゴンガス（アルゴンイオン）が真空槽１０内に導かれ、適宜のガスポートから酸素ガスが真空槽１０内に導かれる。
【００９５】
そして、電子銃１５により加速された電子が、蒸着材料に当たり、この蒸着材料を溶解蒸発させ、基板１２に向けて蒸着粒子が飛散する。
【００９６】
同時に、回転周方向の光学薄膜の厚み均一化を図る目的で、基板１２を搭載した基板吊り具２０を、基板回転機構２２により６〜２０ｒｐｍで回転させる。一方、基板回転方向と直交する方向における蒸発源の蒸発ポイントＰと基板１２との間の偏倚量に相関する、基板１２への蒸着粒子堆積量のずれを補正する目的で、補正部３１を、未使用位置Ｃから使用位置に移動させ、上述のとおり、補正機構３０の駆動部３２により、補正部３１を揺動角θに亘り揺動させる。
【００９７】
なお、補正部３１による基板１２の光学薄膜の厚みを調整しない場合、または、真空蒸着装置１００の蒸着動作を終了する場合には、補正部３１は、補正機構３０の駆動部３２により使用位置から速やかに未使用位置Ｃに格納される。
【００９８】
図４は、本実施の形態の真空蒸着装置の蒸着動作に基づくＳｉＯ2光学薄膜の光学的膜厚分布の測定結果の一例を示した図である。
【００９９】
図５は、本実施の形態の真空蒸着装置の蒸着動作に基づくＴｉＯ2光学薄膜の光学的膜厚分布の測定結果の一例を示した図である。
【０１００】
図４および図５の横軸の数字は、矩形状の大型のテスト基板（基板１２と略同一形状）に光学的膜厚（後記）の測定用のテストピースを埋め込んだ位置を表し、より具体的には、テスト基板の中心（横軸の数字：「１」）からテスト基板の角近傍（横軸の数字：「７」）に向かう対角線のほぼ全域をカバーするよう、当該対角線上の所定の測定ポイントを表している。すなわち、当該測定ポイントの測定データにより、テスト基板の略全域の光学的膜厚の分布を見積もれる。
【０１０１】
但し、従来の固定補正板で問題となった、基板吊り具２０の回転中心部に対応する基板１２の領域の光学薄膜の厚みギャップの存否が適切に検証できるよう、テスト基板の中央部近傍に測定ポイントを集中させている。
【０１０２】
図４および図５の縦軸は、光学薄膜の屈折率（ｎ）に物理的膜厚（ｄ）を乗じた値としての、光学的膜厚の測定値を表している。
【０１０３】
図４の測定結果によれば、テスト基板の略全域において、ＳｉＯ2光学薄膜の光学的膜厚（ｎ×ｄ）の分布（バラツキ）が、良好な分光特性値（±２．２％）になり、図４の測定結果から算出される屈折率（ｎ）の分布（バラツキ）も、良好な分光特性値（Δ０．０１）になった。
【０１０４】
また、図５の測定結果によれば、テスト基板の略全域において、ＴｉＯ2光学薄膜の光学的膜厚の分布が、良好な分光特性値（±３．１％）でなり、図５の測定結果から算出される屈折率の分布も、良好な分光特性値（Δ０．０２）になった。
【０１０５】
本実施の形態の真空蒸着装置１００によれば、減圧可能な内部１０ｅを有する真空槽１０と、この真空槽１０内に配置され蒸着粒子を基板に向けて飛散させる蒸発源１１ａ、１１ｂと、この真空槽１０内の基板１２を回転可能な基板回転機構２２と、蒸発源の蒸発ポイントと基板との間の偏倚量に相関する、基板１２への蒸着粒子堆積量のずれを補正する補正部３１を有する補正機構３０と、を備えてなり、補正部３１は、蒸発源１１ａ、１１ｂから蒸着粒子が基板１２に向けて飛散する間、蒸着粒子が通過する気流領域Ａ、Ｂ内を適切に揺動できる。
【０１０６】
このような補正機構３０の構成により、所定の蒸着粒子の飛散方向に相関する、基板１２への蒸着粒子堆積量のずれを、蒸発源１１ａ、１１ｂとのマッチングを上手く図りつつ、適切に補正できる。
【０１０７】
つまり、従来の固定補正板に問題となった、基板吊り具２０の回転中心部に対応する基板１２領域の光学薄膜の厚みギャップが解消される。このため、例えば、基板吊り具２０の周辺部の全周で支える１個の大型の基板１２に均一な蒸着粒子を堆積させたい場合に、補正機構３０の蒸着薄膜厚み補正は有効に機能する。
【０１０８】
また、従来の回転補正板において問題視される、蒸着粒子の材質を違えた蒸発源１１ａ、１１ｂとの間のマッチング不良は、蒸発源１１ａ、１１ｂの各々の蒸着粒子にマッチングする別種の補正板（第１および第２補正板３１ａ）を配置し、更に、これらの補正板の揺動条件を各蒸着粒子にマッチングするよう、個別に設定することで適切に改善される。
【０１０９】
このため、この真空蒸着装置１００を用いて、例えば、蒸発源１１ａによる基板１２へのＴｉＯ2光学薄膜と、蒸発源１１ｂによる基板１２へのＳｉＯ2光学薄膜とを交互に均一に積層されれば、分光特性分布に優れた光学フィルタを製造できる。
【０１１０】
なお、真空蒸着装置内に一つの蒸発源を配置する状況であっても、本実施の形態で述べた蒸着粒子の飛散量の補正技術（以下、「本補正技術」という）によれば、真空槽内のデットスペースを減らして、真空蒸着装置のコンパクト化に寄与する。
【０１１１】
＜本実施の形態の各種の変形例＞
蒸発源の個数を多数（３個以上）に設けること、または、各蒸発源と一対一に対応する補正機構（駆動系統）により補正板を駆動させることが、有益な場合がある。
【０１１２】
例えば、蒸着粒子の種類によっては、複数の蒸発源から同時に異種の蒸着粒子を飛散させ、これにより、複数種の蒸着粒子からなる混合膜を基板に形成する状況も想定される。このような混合膜を基板に形成する場合であれば、以下の変形例１、２の如く、各蒸発源に専用の補正機構を設けるよう、真空蒸着装置の構成を改変する方が望ましい。
【０１１３】
そして本補正技術は、このような構成改変に柔軟に対応できる拡張性を内包していると言える。
【０１１４】
〔変形例１〕
図６は、本変形例の真空蒸着装置の内部の一構成例の概略を示した図である。
【０１１５】
なお本実施の形態で述べた内容や図１、図２および図３の図示内容を参酌すれば、蒸発源および補正機構の構成を容易に理解できることから、これらの図示は簡略化し、その詳細な説明は省く。
【０１１６】
本変形例の真空蒸着装置１１０によれば、複数の蒸発源１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄが、真空槽１０の内部１０ｅの下方に、左右方向に並んで配置されている。なお、図６では代表的に４個の蒸発源１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄを図示しているが、この個数に限らない。
【０１１７】
また、各蒸発源１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄに一対一に対応して、蒸発源１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄと同数の補正機構１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄが、同じく左右方向に並ぶように配置されている。
【０１１８】
真空蒸着装置１１０の蒸着動作の際に、補正機構１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄの各々の補正部が、図６の矢印に示した如く、蒸発源１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄの各蒸発ポイントの上方を適宜、揺動して、これにより、各蒸発源１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄの各蒸発ポイントから放出される蒸着粒子の基板１２に向けた飛散量が、補正機構１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄの各々の補正部により適切に補正される。
【０１１９】
〔変形例２〕
図７は、本変形例の真空蒸着装置の内部の一構成例の概略を示した図である。
【０１２０】
なお本実施の形態で述べた内容や図１、図２および図３の図示内容を参酌すれば、蒸発源および補正機構の構成を容易に理解できることから、これらの図示は簡略化し、その詳細な説明は省く。
【０１２１】
本変形例の真空蒸着装置１２０によれば、４個の蒸発源２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄが、それぞれ真空槽１０の内部１０ｅの下方に、基板１２の四隅の近傍に配置されている。
【０１２２】
なお、図７では代表的に４個の蒸発源２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄを図示しているが、この個数に限らない。
【０１２３】
また、各蒸発源２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄに一対一に対応して、各蒸発源２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄと同数の補正機構２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄが、同じく基板１２の四隅の近傍に配置されている。
【０１２４】
そして、真空蒸着装置１２０の蒸着動作の際に、補正機構２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄの各々の補正部が、図７の矢印に示した如く、蒸発源２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄの各蒸発ポイントの上方を適宜、揺動して、これにより、各蒸発源２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄの各蒸発ポイントから放出される蒸着粒子の基板１２に向けた飛散量が、補正機構２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄの各々の補正部により適切に補正される。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明によれば、所定の蒸着粒子の飛散方向に相関する、基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正可能な補正機構の、蒸発源とのマッチング性や取り扱い利便性が改善され、例えば、基板に蒸着薄膜を均一に形成する真空蒸着装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の実施の形態の真空蒸着装置の内部の一構成例を示した図である。
【図２】図１に示した真空蒸着装置の内部を横（右から左に向かう方向）から見た図である。
【図３】図１に示した真空蒸着装置の内部の補正部および水平軸を平面視した図である。
【図４】本実施の形態の真空蒸着装置による蒸着動作に基づくＳｉＯ2光学薄膜の光学的膜厚分布の測定結果の一例を示した図である。
【図５】本実施の形態の真空蒸着装置による蒸着動作に基づくＴｉＯ2光学薄膜の光学的膜厚分布の測定結果の一例を示した図である。
【図６】変形例１の真空蒸着装置の内部の一構成例の概略を示した図である。
【図７】変形例２の真空蒸着装置の内部の一構成例の概略を示した図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１０ 真空槽
１０ｅ 真空槽の内部
１１ａ、１１ｂ 蒸発源
１２ 基板
１３ ターンテーブル
１４ 材料溜め部
１５ 電子銃
２０ 基板吊り具
２２ 基板回転機構
３０ 補正機構
３１ 補正部
３１ａ 第１補正板
３１ｂ 第２補正板
３２ 駆動部
３３ａ、３３ｄ 大径部
３３ｂ、３３ｃ 小径部
３４ サーボモータ
３４ａ モータ回転棒
３５ 駆動軸
３６ 回転／揺動軸
３６ａ 水平部分
３６ｂ 垂直部分
３７ａ、３７ｂ 平歯車
３８ａ、３８ｂ 傘歯車
３９ 水平軸
４０ 制御部
１００ 真空蒸着装置
Ａ、Ｂ 気流領域
Ｃ 未使用位置
Ｐ 蒸発ポイント
θ 揺動角
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空蒸着装置および基板蒸着方法に係り、更に詳しくは、蒸発源の蒸発ポイントと基板との間の偏倚量に相関する、基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正可能な補正機構の改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転する基板（ガラス基板や樹脂フィルム）の表面に光学フィルタ等の光学多層膜を均一に形成する真空装置がある。例えば、このような真空装置例としての真空蒸着装置は、真空槽内の複数の基板を搭載した状態の傘型の基板ドームを回転可能に構成させ、これにより、複数の基板に蒸発源から蒸発された蒸着粒子が、その回転方向に亘り均一に堆積される。
【０００３】
また、従来から、蒸発源の蒸発ポイントと基板との間の位置関係（正確には基板回転方向に直交する基板ドームの径方向についての両者の位置関係）から生じる蒸着粒子堆積量のずれを補正可能な、中央部を幅広にして先端を尖らせた形態（喩えて言えば、木の葉状）の膜厚補正板がある。
【０００４】
そして、このような膜厚補正板は、蒸発源の蒸発ポイント直上にその中央部を位置付け、かつ基板ドーム直下の蒸着粒子が通過する気流領域を、基板ドームの略半径分に亘り覆うように、配置されている。これにより、回転する基板に堆積された蒸着薄膜の、基板ドームの径方向における厚みが適切に補正される。
【０００５】
このような膜厚補正板の一端（先端）は、通常、基板ドームの回転中心に向けて延び、膜厚補正板の他端は、基板ドーム周辺部から外側の真空槽内の適所に適宜のリンク機構により片持式に保持されている（以下、このような膜厚補正板を便宜上、「固定補正板」という）。
【０００６】
これにより、固定補正板の未使用時には、この固定補正板を、その他端のリンク機構により下方に略９０°曲げ、これが適切に格納される。
【０００７】
ところで、基板ドーム周辺部の全域で支える１個の大型の基板（例えば、大型矩形平板）に均一に蒸着粒子を堆積させたい場合、または、基板ドームの回転中心に相当する領域（以下、「回転中心部」と略す）にも基板を搭載させ、基板ドームに無駄なく基板を搭載可能にし、その結果、トータル基板個数を増やし生産性向上を図りたい場合に、このような固定補正板には、基板の蒸着薄膜の厚み均一化の観点から支障があると、見做されている。
【０００８】
具体的には、固定補正板の先端部により回転中心部に当たる基板領域を遮蔽しなければ、蒸着粒子が常時に当該基板領域に堆積され続けて、その結果、当該基板領域の蒸着粒子堆積厚みが飛躍的に増加する。一方、固定補正板の先端部により回転中心部に当たる基板領域を遮蔽すれば、蒸着粒子の遮蔽が当該基板領域に対し常時なされ、その結果、当該基板領域に蒸着粒子が全く堆積されない。
【０００９】
すなわち、何れの場合であっても、固定補正板の先端近傍の回転中心部の基板領域は、他の領域に比べて蒸着厚みの大幅なギャップをきたす。
【００１０】
そこで、このような固定補正板の不都合を解消する目的で、補正板自体を駆動させる回転式の膜厚補正板（以下、「回転補正板」と略す）を採用した真空蒸着装置が提案されている（例えば、従来例としての特許文献１や特許文献２参照）。
【００１１】
このような回転補正板の一例は、基板回転機構と、この基板回転機構を囲む外リングと、基板回転機構と外リングにより両端を固定された木の葉状のマスク板とを備えてなり、マスク板の中央幅広部分が、基板回転機構を中心とした回転により間欠的に、１個乃至複数個の蒸発源の上方を通過するよう構成されている。
【特許文献１】特開平２−２０９４７１号公報（図２）
【特許文献２】特開平３−２６４６６８号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、従来例に記載の回転補正板には、蒸発源とのマッチングを適切に図るよう、回転補正板を構成し難い場合があると、本件発明者等は考えており、以下にその具体例を述べる。
【００１３】
蒸発源真上から角度Ｄ分逸れた方向に蒸発源から放出される蒸着粒子の密度分布Φ（Ｄ）は、一般的に、蒸発源真上の密度をΦ0とすると、次式（１）のコサイン分布で近似され得ると、考えられている。
【００１４】
Φ（Ｄ）＝Φ0ＣＯＳnＤ・・・（１）
ここで、式（１）の指数ｎは、蒸着粒子の材質の相違により別の数値をとることが知られており、このことが、真空槽内において異種粒子を基板に蒸着させる際の、回転補正板による適切な膜厚補正を困難せしめると、推定される。
【００１５】
例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）の蒸着粒子と酸化チタン（ＴｉＯ2）の蒸着粒子を、真空槽内の別個の蒸発源から交互に飛ばして、これらの蒸着薄膜を、基板に交互に連続多層形成する際に、蒸着粒子の材質に応じたコサイン分布の指数ｎの相違に由来して回転補正板による膜厚均一化技術は使いづらい。すなわち、酸化シリコン膜の均一化にマッチングするよう、回転補正板の構成を設計すれば、酸化チタン膜の均一化のマッチングが上手く図れず、この逆も同様である。
【００１６】
また、このような複数種の蒸着粒子を基板に堆積させるといった状況を、仮に捨象したとしても、固定補正板は、取り扱いに不都合をきたす場合がある。
【００１７】
例えば、回転補正板により蒸着薄膜の厚みを調整しない状況であれば、この回転補正板は、無用かつ邪魔な部材であり、これを適切に格納し難い。仮に当該回転補正板を格納するデッドスペースを真空槽内に確保すれば、装置の大型化を招く。
【００１８】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、蒸発源の蒸発ポイントと基板との間の偏倚量に相関する、基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正可能な補正機構の、蒸発源とのマッチング性や取り扱い利便性を改善させた真空蒸着装置および基板蒸着方法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】
【００１９】
上記課題を解決するため、本発明の真空蒸着装置は、内部を減圧可能な真空槽と、前記真空槽内に配置され、蒸着粒子を基板に向けて飛散させる蒸発源と、前記真空槽内の前記基板を回転可能な基板回転機構と、前記蒸発源の蒸発ポイントと前記基板との間の偏倚量に相関する、前記基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正する補正部材を有する補正機構と、を備えて構成され、前記蒸着粒子が前記蒸発ポイントから前記基板に向けて飛散する間、前記補正部材は、前記蒸着粒子が通過する気流領域内を揺動する装置である。
【００２０】
なおここで、前記補正部材の揺動の一例としては、前記補正部材が、前記蒸発ポイントを上方から覆い、弧に沿って揺動するというものである。
【００２１】
より具体的には、前記補正機構は、揺動軸を備えて構成され、前記弧は、前記揺動軸の一端を中心とし、前記揺動軸の長さを半径として、前記揺動軸の他端により描かれる円周の軌跡の一部であっても良い。
【００２２】
そして、前記補正機構は、前記補正部材に揺動力を伝える駆動装置を備えて構成され、前記駆動装置による前記補正部材の揺動条件が、前記蒸着粒子の材質に応じて設定されても良い。
【００２３】
これにより、蒸発源の蒸発ポイントと基板との間の偏倚量に相関する、基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正可能な補正機構の、蒸発源とのマッチング性や取り扱い利便性を改善される。
【００２４】
すなわち、上記構成によれば、従来の回転補正板において問題視される、蒸着粒子の材質を違えた複数の蒸発源とのマッチング不良は、蒸発源の各々の蒸着粒子にマッチングする別種の補正板を容易に配置でき、更に、これらの補正板の揺動条件を各蒸着粒子にマッチングするよう、個別に設定することができる。
【００２５】
また、上記構成によれば、真空槽内のデットスペースを減らして、真空蒸着装置のコンパクト化に寄与する。
【００２６】
ここで、前記補正部材は、前記気流領域に進入する使用位置と前記気流領域から退いた未使用位置との間を、移動可能に構成されても良い。
【００２７】
これにより、補正部材による基板の光学薄膜の厚みを調整しない状況、または、真空蒸着装置による蒸着動作を終了した状況において、当該補正部材を、真空槽の内部のデットスペースを大幅に増やすことなく、上記未使用位置に適切かつ容易に格納できる。
【００２８】
なお未使用位置の一例としては、前記未使用位置が、上記円周の軌跡のうちの弧以外の部分に存在するものであっても良い。
【００２９】
また、前記蒸発源の対と、前記各蒸発源に対応する前記補正部材の対と、前記補正部材同士を連結させるリンク部材と、を備え、前記リンク部材に前記揺動軸の他端を接続させても良い。
【００３０】
補正部材の対が、上述のとおり、リンク部材に連結されていることから、複数種（ここでは２種類）の補正部材を、平面視において両者間の略中央部に配置された一つの駆動装置により同時に駆動することができる。これにより、駆動装置の構造簡素化および部品点数削減が図られ、駆動装置のコストダウンがなされ得る。
【００３１】
また、前記補正部材の対の一方は、前記蒸発源の対の一方に対応する前記気流領域内のみを揺動し、前記補正部材の対の他方は、前記蒸発源の対の他方に対応する前記気流領域内のみを揺動するものであっても良い。
【００３２】
これにより、例えば、一方の蒸発源から基板に向けて蒸着粒子を飛散させる際に、補正部材の対を同時駆動しても、他方の補正部材により当該蒸着粒子の飛散は阻害されず、逆に、他方の蒸発源から基板に向けて蒸着粒子を飛散させる際に、補正部材の対を同時駆動しても、一方の補正板により当該蒸着粒子の飛散は阻害されず好適である。
【００３３】
また、複数の前記蒸発源と、前記蒸発源の各々に対応する前記蒸発源と同数の前記補正機構と、を備えても良い。
【００３４】
このように、本発明の真空蒸着装置によれば、蒸発源の個数を多数（３個以上）に設けたい場合、または、各蒸発源と一対一に対応する補正機構（駆動系統）により補正板を駆動させたい場合に、柔軟に対応できる。
【００３５】
本発明の基板蒸着方法は、真空槽内を減圧させ、前記真空槽内の基板を回転させ、前記真空槽内の蒸発源の蒸発ポイントから前記基板に向けて蒸着粒子の飛散を開始させる際に、前記蒸発ポイントと前記基板の間の偏倚量に相関する、前記基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正する補正部材を、前記蒸着粒子が通過する気流領域内で揺動させる方法である。
これにより、蒸発源の蒸発ポイントと基板との間の偏倚量に相関する、基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正可能な補正機構の、蒸発源とのマッチング性や取り扱い利便性を改善される。
【００３６】
そして、前記蒸着粒子の飛散を停止させる際に、前記補正部材の揺動を停止させるとともに、前記補正部材を前記気流領域から退かせても良い。
【００３７】
これにより、真空蒸着装置による蒸着動作を終了した状況において、当該補正部材を、真空槽の内部のデットスペースを大幅に増やすことなく、上記未使用位置に適切かつ容易に格納できる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、蒸発源の蒸発ポイントと基板との間の偏倚量に相関する、基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正可能な補正機構の、蒸発源とのマッチング性や取り扱い利便性を改善させた真空蒸着装置および基板蒸着方法が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００４０】
図１は、本発明の実施の形態の真空蒸着装置の内部の一構成例を示した図である。
【００４１】
図１では、基板１２の搬入出用の扉（以下、「真空槽扉」と略す；不図示）を開き、後記の補正部３１を真上に位置付けた状態の真空蒸着装置１００の内部の様子が図示されている。
【００４２】
なお同図において、「左方」および「右方」は、それぞれ、「蒸発源１１ａの側」、「蒸発源１１ｂの側」を示す。また、図１の紙面に垂直な方向を前後方向（後記の図２参照）とする。
【００４３】
真空蒸着装置１００は、図１に示す如く、真空槽扉に反対側の側壁に配設された真空排気装置（真空ポンプ等；不図示）の排気により内部１０ｅを減圧可能な箱型の真空槽１０を有する。
【００４４】
この真空槽１０の内部１０ｅの下方には、蒸着材料の蒸発用の一対の蒸発源１１ａ、１１ｂが配設されている。また、その内部空間１０ｅの上方には、これらの蒸発源１１ａ、１１ｂに対向する大型（例えば、一辺が略１１００ｍｍの角型）の基板１２を保持する基板吊り具２０（基板保持手段）が配設されている。
【００４５】
蒸発源１１ａは、酸化チタン粒子をこの蒸発源１１ａより上方の気流領域Ａに向けて飛散させ、酸化チタンからなる光学薄膜（以下、「ＴｉＯ2光学薄膜」と略す）を基板１２に蒸着させる機器であり、蒸発源１１ｂは、酸化シリコン粒子をこの蒸発源１１ｂより上方の気流領域Ｂに向けて飛散させ、酸化シリコンからなる光学薄膜（以下、「ＳｉＯ2光学薄膜」と略す）を基板１２に蒸着させる機器であり、何れも基板１２への蒸着粒子堆積に必要な各種部品を備えている。
【００４６】
すなわち、蒸発源１１ａ、１１ｂは、周方向に所定間隔毎に配置された蒸着材料を溜める複数の材料溜め部１４を有する円盤状のターンテーブル１３と、このターンテーブル１３の回転により蒸発ポイントＰに当たる材料溜め部１４の蒸着材料に、熱源としての熱電子を加速衝突させる電子銃１５と、蒸着材料から放出した蒸着粒子の基板１２への到達の有無を制御するよう、適宜のアクチュエータ（図示せず）により蒸発ポイントＰの開口を開閉するシャッタ（不図示）と、を備える。なおここでの蒸発源１１ａ、１１ｂの構成は公知であり、その詳細な構成説明は省く。
【００４７】
また、基板１２を搭載した基板吊り具２０は、基板回転機構２２に保持され、この基板回転機構２２とともに駆動され自転するが、基板回転機構２２および基板吊り具２０並びにこれらの周辺構造も従来技術に倣っており、ここでは、これらの詳細な構成説明も省略する。
【００４８】
次に、本実施の形態の真空蒸着装置１００の特徴部である補正機構３０の構成について、図面を参照して詳しく説明する。
【００４９】
図２は、図１に示した真空蒸着装置の内部を横（右から左に向かう方向）から見た図である。また、図３は、真空蒸着装置の内部の補正部（後記）および水平軸（後記）を上から見た図（以下、「平面視した図」という）である。
【００５０】
但し、これらの図２、３では、補正機構２０および蒸発源１１ａ、１１ｂの図示は簡略化している。
【００５１】
なお図２において、「前方」および「後方」は、それぞれ、「真空槽扉の側」、「真空排気装置の側」を示す。
【００５２】
補正機構３０の主要構成部材は、図１に示す如く、一対の蒸発源１１ａ、１１ｂに挟まれて配置されている。
【００５３】
そして、補正機構３０は、所定の蒸着粒子の飛散方向（より具体的には、基板１２の回転方向に直交する径方向についての蒸発源の蒸発ポイントと基板との間の偏倚量）に相関する基板１２への蒸着粒子堆積量のずれを補正するよう揺動する補正部３１と、この補正部３１に揺動力を伝える駆動部３２と、制御部４０と、を備える。
【００５４】
補正機構３０の駆動部３２は、主として、図１に示す如く、真空槽１０の外部（真空槽１の下壁の下方領域）に配置され、モータ回転棒３４ａを正転乃至反転可能なサーボモータ３４と、真空槽１０の下壁を貫通する直線棒状の駆動軸３５と、Ｌ字棒状の回転／揺動軸３６と、この回転／揺動軸３６の上端に接続され、左右方向（水平方向）に延びる水平軸３９と、を備える。
【００５５】
なお、このような駆動部３２のうちの駆動軸３５の一部および回転／揺動軸３６並びに水平軸３９は、真空槽１０内の中央領域（基板１２の中心位置）付近の、真空槽１０の内部１０ｅの下方寄りに配置されている。
【００５６】
そして、リンク部材としての水平軸３９の両端には、後程詳しく述べる一対の第１および第２補正板３１ａ、３１ｂ（補正部材）が連結されている。
【００５７】
また、駆動軸３５は、適宜の真空シール（不図示）により回転可能な状態で気密に真空槽１０の下壁に配設されている。
【００５８】
ここで、モータ回転棒３４ａの先端に固定される平歯車３７ａと、駆動軸３５の一端に固定される平歯車３７ｂと、が噛み合って連結され、その結果、サーボモータ３４による回転動力が、駆動軸３５に伝わり、駆動軸３５をその軸周りに回転させる。
【００５９】
また、駆動軸３５の他端に固定される傘歯車３８ａと、回転／揺動軸３６の左右方向に延びる水平部分３６ａ（Ｌ字棒の短軸部分；回転軸）の端に固定される傘歯車３８ｂと、が噛み合って連結され、その結果、駆動軸３５の回転動力が、回転／揺動軸３６に伝わり、回転／揺動軸３６の水平部分３６ａをその軸周りに回転させる。同時に、水平部分３６ａの端から上下方向（垂直方法）に延びる、回転／揺動軸３６の垂直部分３６ｂ（Ｌ字棒の長軸部分；揺動軸）が、垂直部分３６ｂの下端（水平部分３６ａの軸）を中心に、垂直部分３６ｂの長さを半径とした、垂直部分３６の上端により描かれる円周の軌跡の一部（弧）に沿って、移動する。なおこの垂直部分３６の上端は、水平軸３９に接続されている。
【００６０】
このため、サーボモータ３４によるモータ回転棒３４ａの回転動作を、所定の周期で正転および逆転を反復させれば、図２および図３の実線の矢印に示す如く、回転／揺動軸３６のうちの垂直部分３６ｂの上端は、水平軸３９（図１参照）を介して接続される後記の補正板の対と一緒に、上記弧に沿ってスイング移動（揺動）する。
【００６１】
つまり、垂直部分３６ｂの上端は、前後方向および上下方向の２方向により特定される平面（以下、「揺動面」という）内において、上記円周の軌跡の一部に相当する弧に沿って、所定の揺動角θ（言い換えれば上記円周のうちの弧に相当する部分の円の中心角θ）の範囲内に亘り振り子状に運動する。
【００６２】
よって、補正部３１（補正板の対）は、図２に示す如く、蒸発ポイントＰと基板吊り具２０との間に位置して、蒸発源１１ａ、１１ｂの蒸発ポイントＰを上方から覆い、蒸発源１１ａ、１１ｂから基板１２に向けて飛散する蒸着粒子が通過する気流領域Ａ、Ｂに進入するよう、上記弧に沿って揺動できる。
【００６３】
補正機構３０の補正部３１は、上述のとおり、水平軸３９に連結され左右に振り分けられた補正板の対をなしている。
【００６４】
つまり、補正部３１は、ＴｉＯ2光学薄膜用の補正板３１ａ（以下、「第１補正板３１ａ」と略す）と、ＳｉＯ2光学薄膜用の補正板３１ｂ（以下、「第２補正板３１ｂ」と略す）と、を備える。
【００６５】
そして、第１補正板３１ａがＴｉＯ2光学薄膜の均一化にマッチングするよう、構成され、第２補正板３１ｂがｉＯ2光学薄膜の均一化にマッチングするよう、構成されている。
【００６６】
第１および第２補正板３１ａ、３１ｂが、上述のとおり、水平軸３９に連結されていることから、複数種（ここでは２種類）の第１および第２補正板３１ａ、３１ｂを、平面視において両者間の略中央部に配置された一つの駆動部３２により同時に駆動することができる。これにより、駆動部３２の構造簡素化および部品点数削減が図られ、駆動部３２のコストダウンがなされている。
【００６７】
また、第１補正板３１ａは、図１に示す如く、その揺動の際に第２補正板３１ｂの気流領域Ｂに進入しないよう、例えば、第１補正板３１ａの上下方向の位置を適切に決めて配置され、第２補正板３１ｂは、同図に示す如く、その揺動の際に第１補正板３１ａの気流領域Ａに進入しないよう、例えば、第２補正板３１ｂの上下方向の位置を適切に決めて配置されている。
【００６８】
このような配置構成により、蒸発源１１ａから基板１２に向けて蒸着粒子を飛散させる際には、第１および第２補正板３１ａ、３１ｂを同時駆動しても、第２補正板３１ｂにより当該蒸着粒子の飛散は阻害されず、逆に、蒸発源１１ｂから基板１２に向けて蒸着粒子を飛散させる際には、第１および第２補正板３１ａ、３１ｂを同時駆動しても、第１補正板３１ａにより当該蒸着粒子の飛散は阻害されず好適である。
【００６９】
次に、第１および第２補正板３１ａ、３１ｂの形状例を説明する。
【００７０】
第１および第２補正板３１ａ、３１ｂの形状は、蒸発源１１ａ、１１ｂの蒸発ポイントＰを点光源に想定した際の光照射軌跡に基づく検討実験により設計されている。
【００７１】
すなわち、本件発明者等は、真空蒸着により得られたＴｉＯ2光学薄膜の厚み測定およびＳｉＯ2光学薄膜の厚み測定の結果を基にして、これらの光学薄膜の厚みの不均一性を招いている、補正板のポイントを上記光照射軌跡により特定し、当該ポイントの補正板の幅広化（厚過ぎる場合）乃至狭幅化（薄過ぎる場合）したうえで、再蒸着を行うことにより、ＴｉＯ2光学薄膜の厚みの均一性およびＳｉＯ2光学薄膜の厚みの均一性を再確認するという試行検討を実行した。
【００７２】
そして、このような検討の結果、ＴｉＯ2光学薄膜乃至ＳｉＯ2光学薄膜の均一性にマッチング可能な第１および第２補正板３１ａ、３１ｂの一例して、図３に示す如く、略八の字型（瓢箪型）の第１および第２補正板３１ａ、３１ｂが得られた。
【００７３】
第１補正板３１ａは、その平面視において、中央を幅広にした木の葉状の大きい方の部分３３ａ（以下、「大径部３３ａ」と略す）および中央を幅広にした木の葉状の小さい方の部分３３ｂ（以下、「小径部３３ｂ」と略す）を有してなり、大小径部３３ａ、３３ｂの一端同士を合体させた形態に形作られている。
【００７４】
また、第１補正板３１ｂは、その平面視において、中央を幅広にした木の葉状の大きい方の部分３３ｄ（以下、「大径部３３ｄ」と略す）および中央を幅広にした木の葉状の小さい方の部分３３ｃ（以下、「小径部３３ｃ」と略す）を有してなり、大小径部３３ｄ、３３ｃの一端同士を合体させた形態に形作られている。
【００７５】
また、図３に示す如く、第１および第２補正板３１ａ、３１ｂの小径部３３ｂ、３３ｃの他端同士が、互いに水平軸３９を介して連結されている。
【００７６】
そして、このような第１および第２補正板３１ａ、３１ｂが、上記揺動面に沿って揺動角θに亘り揺動する際には、第１および第２補正板３１ａ、３１ｂの大径部３３ａ、３３ｄの最大幅広部（略中央部）が各蒸発源１１ａ、１１ｂの蒸発ポイントＰに対向するよう、第１および第２補正板３１ａ、３１ｂは、その左右方向を位置付けている。
【００７７】
このように第１および第２補正板３１ａ、３１ｂの大径部３３ａ、３３ｄの中央部を蒸発ポイントＰの真上に位置付ければ、蒸発ポイントＰから真上に飛散する蒸着粒子の密度成分が最大であることから、第１および第２補正板３１ａ、３２ｂの補正効果が有効に発揮され好適である。
【００７８】
また、駆動部３２（サーボモータ３４）による第１および第２補正板３１ａ、３１ｂの揺動条件、例えば、揺動の周期および揺動角θ（揺動範囲）を、蒸発源１１ａ、１１ｂの材質（ここでは酸化チタンと酸化シリコン）にマッチングするよう個別に設定すれば、第１補正板３１ａが、酸化チタン粒子の飛散量をより適切に補正できるようになる。同様に、第２補正板３１ｂが、酸化シリコン粒子の飛散量をより適切に補正できるようになる。
【００７９】
ここでは便宜上、図３において、第１補正板３１ａの八の字型の寸法と、第２補正板３１ｂの八の字型の寸法とが、同じに図示されているが、現実には、第１および第２補正板３１ａ、３１ｂは、蒸着粒子の材質にマッチングするよう寸法を違えて設計される。より詳しくは、第１補正板３１ａのうちの大径部３３ａと小径部３３ｂとの間の寸法差が、第２補正板３１ｂのうちの大径部３３ｄと小径部３３ｃとの間の寸法差と異なるよう、第１および第２補正板３１ａ、３１ｂが設計されている。
【００８０】
なお、ＴｉＯ2光学薄膜乃至ＳｉＯ2光学薄膜の均一性にマッチング可能な補正板の外形例は、略八の字形に一意に限定されず、真空蒸着装置１００の設計スペックにより適切に適合するよう、この第１および第２補正板３１ａ、３１ｂの外形を他の形状に改変しても良い。
【００８１】
次に、補正部３１（第１および第２補正板３１ａ、３１ｂ）の未使用位置について説明する。
【００８２】
補正部３１は、図２に示す如く、気流領域Ａ、Ｂに進入して上記揺動面に沿って揺動角θに亘り揺動するという使用位置（補正位置）の他、このような気流領域Ａ、Ｂから退いた未使用位置（退避位置）に移動可能に構成されている。
【００８３】
ここで、当該未使用位置は、上記円周の軌跡のうちの、揺動角θに対応する弧以外の部分に存在する。
【００８４】
例えば、補正部３１を、図２の二点鎖線の矢印に示す如く、上記揺動角θから更に前方外側（図２において反時計回り）の未使用位置Ｃに逸らせば、補正部３１は最早、気流領域Ａ、Ｂに存在せず、この補正部３１により、蒸着粒子の飛散が何等妨げられない。
【００８５】
よって、補正部３１による基板１２の光学薄膜の厚みを調整しない状況、または、真空蒸着装置１００の蒸着動作を終了した状況において、当該補正部３１を、真空槽１０の内部１０ｅのデットスペースを大幅に増やすことなく、上記未使用位置Ｃに適切かつ容易に格納できる。
【００８６】
補正機構３０の制御部４０は、ＲＯＭやＲＡＭ等の内部メモリ（不図示）を有し、マイクロプロセッサにより構成されている。この内部メモリには、補正部３１の動作を遂行する補正実行プログラムが保存されているとともに、補正部３１の各種の揺動条件、例えば、補正部３１の揺動周期および揺動範囲（揺動角θの値）並びに未使用位置Ｃが予め保存されている。
【００８７】
そして、制御部４０は、真空蒸着装置１００による基板１２への真空蒸着に際して、上記補正実行プログラムおよび補正部３１の揺動条件を読み出し、サーボモータ３４の動作を適切に制御している。
【００８８】
更に、作業者は、このような揺動条件を適宜の設定器（例えば作業者用の操作タッチパネルやリモコン；不図示）により、蒸発源１１ａ、１１ｂの蒸着粒子の材質にマッチングするよう、再設定することも可能である。
【００８９】
なお制御部４０は、補正部３１の揺動させるサーボモータ３４の制御の他に、真空蒸着装置１００の全体動作を制御しても良い。また、このような真空蒸着装置１００の全体動作を別個の演算器により制御させても良い。
【００９０】
すなわち、本明細書の制御部とは、単一の制御部に限定されず、複数の制御部の協働による制御部の集合体をも意味する。
【００９１】
次に、本実施の形態の真空蒸着装置１００による基板１２への蒸着動作を説明する。また、この蒸着動作に基づき基板１２に形成されたＴｉＯ2光学薄膜とＳｉＯ2光学薄膜の分光特性分布の検証結果を述べる。
【００９２】
なお、以下に述べる補正部３１の動作は、制御部４０により自動化されている。
【００９３】
まず、基板１２の面内の温度分布を均一化するため、真空槽１０内に配置させた適宜のヒータ（不図示）により基板１２の温度が略２５０℃に加熱される。また、真空槽１０の内部１０ｅが、所定の真空度（例えば８．０×１０-4Ｐａ）以下に減圧される。
【００９４】
次に、光学薄膜の膜質改善用のプラズマソースを併用する目的でプラズマガンからアルゴンガス（アルゴンイオン）が真空槽１０内に導かれ、適宜のガスポートから酸素ガスが真空槽１０内に導かれる。
【００９５】
そして、電子銃１５により加速された電子が、蒸着材料に当たり、この蒸着材料を溶解蒸発させ、基板１２に向けて蒸着粒子が飛散する。
【００９６】
同時に、回転周方向の光学薄膜の厚み均一化を図る目的で、基板１２を搭載した基板吊り具２０を、基板回転機構２２により６〜２０ｒｐｍで回転させる。一方、基板回転方向と直交する方向における蒸発源の蒸発ポイントＰと基板１２との間の偏倚量に相関する、基板１２への蒸着粒子堆積量のずれを補正する目的で、補正部３１を、未使用位置Ｃから使用位置に移動させ、上述のとおり、補正機構３０の駆動部３２により、補正部３１を揺動角θに亘り揺動させる。
【００９７】
なお、補正部３１による基板１２の光学薄膜の厚みを調整しない場合、または、真空蒸着装置１００の蒸着動作を終了する場合には、補正部３１は、補正機構３０の駆動部３２により使用位置から速やかに未使用位置Ｃに格納される。
【００９８】
図４は、本実施の形態の真空蒸着装置の蒸着動作に基づくＳｉＯ2光学薄膜の光学的膜厚分布の測定結果の一例を示した図である。
【００９９】
図５は、本実施の形態の真空蒸着装置の蒸着動作に基づくＴｉＯ2光学薄膜の光学的膜厚分布の測定結果の一例を示した図である。
【０１００】
図４および図５の横軸の数字は、矩形状の大型のテスト基板（基板１２と略同一形状）に光学的膜厚（後記）の測定用のテストピースを埋め込んだ位置を表し、より具体的には、テスト基板の中心（横軸の数字：「１」）からテスト基板の角近傍（横軸の数字：「７」）に向かう対角線のほぼ全域をカバーするよう、当該対角線上の所定の測定ポイントを表している。すなわち、当該測定ポイントの測定データにより、テスト基板の略全域の光学的膜厚の分布を見積もれる。
【０１０１】
但し、従来の固定補正板で問題となった、基板吊り具２０の回転中心部に対応する基板１２の領域の光学薄膜の厚みギャップの存否が適切に検証できるよう、テスト基板の中央部近傍に測定ポイントを集中させている。
【０１０２】
図４および図５の縦軸は、光学薄膜の屈折率（ｎ）に物理的膜厚（ｄ）を乗じた値としての、光学的膜厚の測定値を表している。
【０１０３】
図４の測定結果によれば、テスト基板の略全域において、ＳｉＯ2光学薄膜の光学的膜厚（ｎ×ｄ）の分布（バラツキ）が、良好な分光特性値（±２．２％）になり、図４の測定結果から算出される屈折率（ｎ）の分布（バラツキ）も、良好な分光特性値（Δ０．０１）になった。
【０１０４】
また、図５の測定結果によれば、テスト基板の略全域において、ＴｉＯ2光学薄膜の光学的膜厚の分布が、良好な分光特性値（±３．１％）でなり、図５の測定結果から算出される屈折率の分布も、良好な分光特性値（Δ０．０２）になった。
【０１０５】
本実施の形態の真空蒸着装置１００によれば、減圧可能な内部１０ｅを有する真空槽１０と、この真空槽１０内に配置され蒸着粒子を基板に向けて飛散させる蒸発源１１ａ、１１ｂと、この真空槽１０内の基板１２を回転可能な基板回転機構２２と、蒸発源の蒸発ポイントと基板との間の偏倚量に相関する、基板１２への蒸着粒子堆積量のずれを補正する補正部３１を有する補正機構３０と、を備えてなり、補正部３１は、蒸発源１１ａ、１１ｂから蒸着粒子が基板１２に向けて飛散する間、蒸着粒子が通過する気流領域Ａ、Ｂ内を適切に揺動できる。
【０１０６】
このような補正機構３０の構成により、所定の蒸着粒子の飛散方向に相関する、基板１２への蒸着粒子堆積量のずれを、蒸発源１１ａ、１１ｂとのマッチングを上手く図りつつ、適切に補正できる。
【０１０７】
つまり、従来の固定補正板に問題となった、基板吊り具２０の回転中心部に対応する基板１２領域の光学薄膜の厚みギャップが解消される。このため、例えば、基板吊り具２０の周辺部の全周で支える１個の大型の基板１２に均一な蒸着粒子を堆積させたい場合に、補正機構３０の蒸着薄膜厚み補正は有効に機能する。
【０１０８】
また、従来の回転補正板において問題視される、蒸着粒子の材質を違えた蒸発源１１ａ、１１ｂとの間のマッチング不良は、蒸発源１１ａ、１１ｂの各々の蒸着粒子にマッチングする別種の補正板（第１および第２補正板３１ａ）を配置し、更に、これらの補正板の揺動条件を各蒸着粒子にマッチングするよう、個別に設定することで適切に改善される。
【０１０９】
このため、この真空蒸着装置１００を用いて、例えば、蒸発源１１ａによる基板１２へのＴｉＯ2光学薄膜と、蒸発源１１ｂによる基板１２へのＳｉＯ2光学薄膜とを交互に均一に積層されれば、分光特性分布に優れた光学フィルタを製造できる。
【０１１０】
なお、真空蒸着装置内に一つの蒸発源を配置する状況であっても、本実施の形態で述べた蒸着粒子の飛散量の補正技術（以下、「本補正技術」という）によれば、真空槽内のデットスペースを減らして、真空蒸着装置のコンパクト化に寄与する。
【０１１１】
＜本実施の形態の各種の変形例＞
蒸発源の個数を多数（３個以上）に設けること、または、各蒸発源と一対一に対応する補正機構（駆動系統）により補正板を駆動させることが、有益な場合がある。
【０１１２】
例えば、蒸着粒子の種類によっては、複数の蒸発源から同時に異種の蒸着粒子を飛散させ、これにより、複数種の蒸着粒子からなる混合膜を基板に形成する状況も想定される。このような混合膜を基板に形成する場合であれば、以下の変形例１、２の如く、各蒸発源に専用の補正機構を設けるよう、真空蒸着装置の構成を改変する方が望ましい。
【０１１３】
そして本補正技術は、このような構成改変に柔軟に対応できる拡張性を内包していると言える。
【０１１４】
〔変形例１〕
図６は、本変形例の真空蒸着装置の内部の一構成例の概略を示した図である。
【０１１５】
なお本実施の形態で述べた内容や図１、図２および図３の図示内容を参酌すれば、蒸発源および補正機構の構成を容易に理解できることから、これらの図示は簡略化し、その詳細な説明は省く。
【０１１６】
本変形例の真空蒸着装置１１０によれば、複数の蒸発源１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄが、真空槽１０の内部１０ｅの下方に、左右方向に並んで配置されている。なお、図６では代表的に４個の蒸発源１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄを図示しているが、この個数に限らない。
【０１１７】
また、各蒸発源１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄに一対一に対応して、蒸発源１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄと同数の補正機構１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄが、同じく左右方向に並ぶように配置されている。
【０１１８】
真空蒸着装置１１０の蒸着動作の際に、補正機構１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄの各々の補正部が、図６の矢印に示した如く、蒸発源１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄの各蒸発ポイントの上方を適宜、揺動して、これにより、各蒸発源１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄの各蒸発ポイントから放出される蒸着粒子の基板１２に向けた飛散量が、補正機構１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄの各々の補正部により適切に補正される。
【０１１９】
〔変形例２〕
図７は、本変形例の真空蒸着装置の内部の一構成例の概略を示した図である。
【０１２０】
なお本実施の形態で述べた内容や図１、図２および図３の図示内容を参酌すれば、蒸発源および補正機構の構成を容易に理解できることから、これらの図示は簡略化し、その詳細な説明は省く。
【０１２１】
本変形例の真空蒸着装置１２０によれば、４個の蒸発源２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄが、それぞれ真空槽１０の内部１０ｅの下方に、基板１２の四隅の近傍に配置されている。
【０１２２】
なお、図７では代表的に４個の蒸発源２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄを図示しているが、この個数に限らない。
【０１２３】
また、各蒸発源２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄに一対一に対応して、各蒸発源２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄと同数の補正機構２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄが、同じく基板１２の四隅の近傍に配置されている。
【０１２４】
そして、真空蒸着装置１２０の蒸着動作の際に、補正機構２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄの各々の補正部が、図７の矢印に示した如く、蒸発源２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄの各蒸発ポイントの上方を適宜、揺動して、これにより、各蒸発源２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄの各蒸発ポイントから放出される蒸着粒子の基板１２に向けた飛散量が、補正機構２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄの各々の補正部により適切に補正される。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明によれば、所定の蒸着粒子の飛散方向に相関する、基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正可能な補正機構の、蒸発源とのマッチング性や取り扱い利便性が改善され、例えば、基板に蒸着薄膜を均一に形成する真空蒸着装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の実施の形態の真空蒸着装置の内部の一構成例を示した図である。
【図２】図１に示した真空蒸着装置の内部を横（右から左に向かう方向）から見た図である。
【図３】図１に示した真空蒸着装置の内部の補正部および水平軸を平面視した図である。
【図４】本実施の形態の真空蒸着装置による蒸着動作に基づくＳｉＯ2光学薄膜の光学的膜厚分布の測定結果の一例を示した図である。
【図５】本実施の形態の真空蒸着装置による蒸着動作に基づくＴｉＯ2光学薄膜の光学的膜厚分布の測定結果の一例を示した図である。
【図６】変形例１の真空蒸着装置の内部の一構成例の概略を示した図である。
【図７】変形例２の真空蒸着装置の内部の一構成例の概略を示した図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１０ 真空槽
１０ｅ 真空槽の内部
１１ａ、１１ｂ 蒸発源
１２ 基板
１３ ターンテーブル
１４ 材料溜め部
１５ 電子銃
２０ 基板吊り具
２２ 基板回転機構
３０ 補正機構
３１ 補正部
３１ａ 第１補正板
３１ｂ 第２補正板
３２ 駆動部
３３ａ、３３ｄ 大径部
３３ｂ、３３ｃ 小径部
３４ サーボモータ
３４ａ モータ回転棒
３５ 駆動軸
３６ 回転／揺動軸
３６ａ 水平部分
３６ｂ 垂直部分
３７ａ、３７ｂ 平歯車
３８ａ、３８ｂ 傘歯車
３９ 水平軸
４０ 制御部
１００ 真空蒸着装置
Ａ、Ｂ 気流領域
Ｃ 未使用位置
Ｐ 蒸発ポイント
θ 揺動角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を減圧可能な真空槽と、
前記真空槽内に配置され、蒸着粒子を基板に向けて飛散させる蒸発源と、
前記真空槽内の前記基板を回転可能な基板回転機構と、
前記蒸発源の蒸発ポイントと前記基板との間の偏倚量に相関する、前記基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正する補正部材を有する補正機構と、
を備え、
前記蒸着粒子が前記蒸発ポイントから前記基板に向けて飛散する間、前記補正部材は、前記蒸着粒子が通過する気流領域内を揺動する、真空蒸着装置。
【請求項２】
前記補正部材が、前記蒸発ポイントを上方から覆い、弧に沿って揺動する、請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項３】
前記補正部材は、前記気流領域に進入する使用位置と前記気流領域から退いた未使用位置との間を移動可能に構成される、請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項４】
前記補正機構は、揺動軸を備え、
前記弧は、前記揺動軸の一端を中心とし、前記揺動軸の長さを半径として、前記揺動軸の他端により描かれる円周の軌跡の一部である、請求項２記載の真空蒸着装置。
【請求項５】
前記補正機構は、前記補正部材に揺動力を伝える駆動装置を備え、
前記駆動装置による前記補正部材の揺動条件が、前記蒸着粒子の材質に応じて設定される、請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項６】
前記補正部材は、前記気流領域に進入する使用位置と前記気流領域から退いた未使用位置との間を、移動可能に構成され、前記未使用位置は、前記円周の軌跡のうちの、前記弧以外の部分に存在する、請求項４記載の真空蒸着装置。
【請求項７】
前記蒸発源の対と、
前記各蒸発源に対応する前記補正部材の対と、
前記補正部材同士を連結させるリンク部材と、を備え、
前記リンク部材に前記揺動軸の他端が接続される、請求項４乃至６の何れかに記載の真空蒸着装置。
【請求項８】
前記補正部材の対の一方は、前記蒸発源の対の一方に対応する前記気流領域内のみを揺動し、前記補正部材の対の他方は、前記蒸発源の対の他方に対応する前記気流領域内のみを揺動する、請求項７記載の真空蒸着装置。
【請求項９】
複数の前記蒸発源と、
前記蒸発源の各々に対応する前記蒸発源と同数の前記補正機構と、を備えた、請求項１乃至６の何れかに記載の真空蒸着装置。
【請求項１０】
真空槽内を減圧させ、
前記真空槽内の基板を回転させ、
前記真空槽内の蒸発源の蒸発ポイントから前記基板に向けて蒸着粒子の飛散を開始させる際に、前記蒸発ポイントと前記基板の間の偏倚量に相関する、前記基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正する補正部材を、前記蒸着粒子が通過する気流領域内で揺動させる、基板蒸着方法。
【請求項１１】
前記蒸着粒子の飛散を停止させる際に、前記補正部材の揺動を停止させるとともに、前記補正部材を前記気流領域から退かせる、請求項１０記載の基板蒸着方法。
【請求項１】
内部を減圧可能な真空槽と、
前記真空槽内に配置され、蒸着粒子を基板に向けて飛散させる蒸発源と、
前記真空槽内の前記基板を回転可能な基板回転機構と、
前記蒸発源の蒸発ポイントと前記基板との間の偏倚量に相関する、前記基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正する補正部材を有する補正機構と、
を備え、
前記蒸着粒子が前記蒸発ポイントから前記基板に向けて飛散する間、前記補正部材は、前記蒸着粒子が通過する気流領域内を揺動する、真空蒸着装置。
【請求項２】
前記補正部材が、前記蒸発ポイントを上方から覆い、弧に沿って揺動する、請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項３】
前記補正部材は、前記気流領域に進入する使用位置と前記気流領域から退いた未使用位置との間を移動可能に構成される、請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項４】
前記補正機構は、揺動軸を備え、
前記弧は、前記揺動軸の一端を中心とし、前記揺動軸の長さを半径として、前記揺動軸の他端により描かれる円周の軌跡の一部である、請求項２記載の真空蒸着装置。
【請求項５】
前記補正機構は、前記補正部材に揺動力を伝える駆動装置を備え、
前記駆動装置による前記補正部材の揺動条件が、前記蒸着粒子の材質に応じて設定される、請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項６】
前記補正部材は、前記気流領域に進入する使用位置と前記気流領域から退いた未使用位置との間を、移動可能に構成され、前記未使用位置は、前記円周の軌跡のうちの、前記弧以外の部分に存在する、請求項４記載の真空蒸着装置。
【請求項７】
前記蒸発源の対と、
前記各蒸発源に対応する前記補正部材の対と、
前記補正部材同士を連結させるリンク部材と、を備え、
前記リンク部材に前記揺動軸の他端が接続される、請求項４乃至６の何れかに記載の真空蒸着装置。
【請求項８】
前記補正部材の対の一方は、前記蒸発源の対の一方に対応する前記気流領域内のみを揺動し、前記補正部材の対の他方は、前記蒸発源の対の他方に対応する前記気流領域内のみを揺動する、請求項７記載の真空蒸着装置。
【請求項９】
複数の前記蒸発源と、
前記蒸発源の各々に対応する前記蒸発源と同数の前記補正機構と、を備えた、請求項１乃至６の何れかに記載の真空蒸着装置。
【請求項１０】
真空槽内を減圧させ、
前記真空槽内の基板を回転させ、
前記真空槽内の蒸発源の蒸発ポイントから前記基板に向けて蒸着粒子の飛散を開始させる際に、前記蒸発ポイントと前記基板の間の偏倚量に相関する、前記基板への蒸着粒子堆積量のずれを補正する補正部材を、前記蒸着粒子が通過する気流領域内で揺動させる、基板蒸着方法。
【請求項１１】
前記蒸着粒子の飛散を停止させる際に、前記補正部材の揺動を停止させるとともに、前記補正部材を前記気流領域から退かせる、請求項１０記載の基板蒸着方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２６２５３８（Ｐ２００７−２６２５３８Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９２１１９（Ｐ２００６−９２１１９）
【出願日】平成１８年３月２９日（２００６．３．２９）
【出願人】（０００００２３５８）新明和工業株式会社 (919)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２９日（２００６．３．２９）
【出願人】（０００００２３５８）新明和工業株式会社 (919)
【Ｆターム（参考）】
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