蒸着治具、蒸着装置、及び対物レンズの製造方法
【課題】比較的簡単な構造で、被蒸着物の装着位置による膜厚差を低減することができる蒸着治具及びこれを備えた蒸着装置等を提供すること。
【解決手段】可動ホルダ３４が、基板ホルダ３１の外周側において、装着された基板２０を周方向に所定の角度に傾斜させているため、平板では球面から距離が離れやすい外周側であっても基板ホルダ３１内の基板２０に設けられた被蒸着物ＤＳに略均一な膜厚で蒸着することができる。また、可動ホルダ３４によって基板２０を傾斜させる構造であるため、簡単な構造とすることができる。
【解決手段】可動ホルダ３４が、基板ホルダ３１の外周側において、装着された基板２０を周方向に所定の角度に傾斜させているため、平板では球面から距離が離れやすい外周側であっても基板ホルダ３１内の基板２０に設けられた被蒸着物ＤＳに略均一な膜厚で蒸着することができる。また、可動ホルダ３４によって基板２０を傾斜させる構造であるため、簡単な構造とすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被蒸着物を装着して真空容器内に保持する蒸着治具及びこれを備えた蒸着装置、並びに対物レンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸着装置として、真空容器内に設けた蒸着治具によって被蒸着物を１８０度反転させ、１バッチの処理で被蒸着物の両面に蒸着するものがある（特許文献１及び２参照）。この蒸着装置は、被蒸着物を装着した蒸着治具を中心軸のまわりに回転させながら蒸着を行う。ドーム状の蒸着治具の所定の球面に沿うように被蒸着物を装着すれば、理論上、同一緯線上に装着された被蒸着物は、蒸着源の位置に関係なく、略同じ膜厚になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２７１９３５号公報
【特許文献２】実開平２−１２５９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のような蒸着装置は、ドーム状の領域を分割した複数の平板に沿って被蒸着物を装着しているため、付着する蒸着材料の膜厚が平板の位置によって異なるという問題がある。ここで、経線方向の膜厚差は、補正板によってある程度補正が可能であるが、緯線方向の膜厚差は補正板では修正ができない。そのため、平板の緯線方向における中心部と端部とで膜厚差が発生し、その差は平板の外縁部に近づくほど大きくなる。また、特許文献２のような蒸着装置は、平板を緯線方向に分割し、経線方向の平板の傾きを調整することができるが、膜厚差がより大きい緯線方向の平板の傾きを調整することが難しい。また、特許文献２では、回転治具を周方向に沿って支軸を連結しているものもあるが、構造が複雑となっている。
【０００５】
そこで、本発明は、比較的簡単な構造で、被蒸着物の装着位置による膜厚差を低減することができる蒸着治具及びこれを備えた蒸着装置等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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る蒸着治具は、装着された基板を蒸着源に対向して支持可能であるとともに、球面に沿う扇状の基本領域の外周側において、装着された基板を周方向に所定の角度に傾斜した状態で支持する複数の部分領域と、複数の部分領域を経線方向に沿った軸に関して反転可能に支持する支持体と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記蒸着治具によれば、複数の部分領域が、球面に沿う基本領域の外周側において、装着された基板を周方向に所定の角度に傾斜させているため、平板では球面から距離が離れやすい外周側であっても基本領域内の基板に設けられた被蒸着物に略均一な膜厚で蒸着することができる。また、部分領域を傾斜させる構造であるため、支持体や複数の部分領域を反転させるための機構を簡単な構造とすることができる。
【０００８】
このように、上記蒸着治具によれば、基板に設けられた被蒸着物に略均一な膜厚で蒸着することが可能となるので、被蒸着物に対して、蒸着物を多層に蒸着させる場合であっても、略均一な膜厚で蒸着することが可能となる。そのため、量産時において安定性良く蒸着することが可能となる。例えば、光ピックアップ装置に用いられる対物レンズに対して、２層以上さらには３層以上の多層の反射防止膜を蒸着する場合であっても、上記蒸着治具を用いることにより、量産時において安定性良く蒸着することが可能となる。
【０００９】
本発明の具体的な態様又は側面では、上記蒸着治具において、複数の部分領域は、略扇形の輪郭を有することを特徴とする。この場合、球面に沿う基本領域を効率よく分割することができる。
【００１０】
本発明の別の側面では、複数の部分領域は、反転の前後に、装着された基板が移動可能な係止部をそれぞれ有することを特徴とする。この場合、装着された基板の一方の面と他方の面とが反転の前後に蒸着源に対向する下側に入れ替わって自重で傾き姿勢を変化させ得ることを利用して、基板の他方の面も蒸着に際して略球面に沿っている状態で保持することができる。
【００１１】
本発明のさらに別の側面では、基本領域は、経線方向に沿った基準軸を通る接平面に対して略平行に設けられる第１ホルダと、複数の部分領域として接平面に対して基準軸のまわりに所定の角度に傾斜して設けられる少なくとも１つ以上の第２ホルダとを有することを特徴とする。ここで、接平面は、球面上の１点における接平面である。この場合、第２ホルダが接平面に対して経線方向に沿った基準軸のまわりに所定の角度に傾斜して設けられるため、第２ホルダを反転させても基板を球面に沿うように配置させることができる。
【００１２】
本発明のさらに別の側面では、第２ホルダは、偶数個で構成され、基準軸を挟んで対称的に配置されることを特徴とする。この場合、第２ホルダに基板を均等に無駄なく配置させることができる。
【００１３】
本発明のさらに別の側面では、第１ホルダは、第１の経線方向に沿った基準軸に関して反転し、第２ホルダは、第２の経線方向に沿った追加軸に関して反転することを特徴とする。この場合、第１及び第２ホルダをそれぞれ独立して反転操作することができる。
【００１４】
本発明のさらに別の側面では、第１及び第２ホルダは、共通する経線方向に沿った基準軸に関して反転することを特徴とする。この場合、第１及び第２ホルダを１つの共通する経線方向に沿った基準軸により反転させることにより、反転機構や反転操作を簡単にすることができる。
【００１５】
本発明のさらに別の側面では、支持体は、球面の中心軸のまわりに回転駆動されることを特徴とする。この場合、蒸着源が球面から等距離の位置に設けられていなくても、被蒸着物に蒸着膜を略均一に付着させることができる。
【００１６】
上記課題を解決するため、本発明に係る蒸着装置は、上記蒸着治具を備え、蒸着治具は、蒸着源に対向して配置されることを特徴とする。この場合、上記蒸着治具を備えることにより、平板では球面から距離が離れやすい外周側であっても基本領域内の基板に設けられた被蒸着物に略均一な膜厚で蒸着することができる。また、部分領域を傾斜させる構造であるため、反転機構を簡単な構造とすることができる。
【００１７】
本発明に係る光ピックアップ装置用の対物レンズの製造方法は、上記蒸着治具を使用することを特徴とする。この場合、上記蒸着治具を使用することにより、被蒸着物である対物レンズに略均一な膜厚で蒸着することができる。そのため、対物レンズに対して、２層以上さらには３層以上の多層の反射防止膜を蒸着する場合であっても、量産時において安定性良く蒸着することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る蒸着装置を説明する概念図である。
【図２】（Ａ）は、第１実施形態に係る蒸着治具の平面概念図であり、（Ｂ）は、蒸着治具の側面概念図であり、（Ｃ）は、基板ホルダの平面図であり、（Ｄ）は、（Ｃ）のＡ−Ａ矢視断面図であり、（Ｅ）は、（Ｃ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施形態における基板ホルダ上の位置と分光特性との関係を示す図であり、（Ｄ）〜（Ｆ）は、従来における基板ホルダ上の位置と分光特性との関係を示す図である。
【図４】（Ａ）は、第２実施形態に係る蒸着治具の平面概念図であり、（Ｂ）は、蒸着治具の側面概念図であり、（Ｃ）は、基板ホルダの平面図であり、（Ｄ）は、（Ｃ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、第２実施形態における基板ホルダ上の位置と分光特性との関係を示す図である。
【図６】（Ａ）は、第３実施形態に係る蒸着治具の平面概念図であり、（Ｂ）は、蒸着治具の側面概念図であり、（Ｃ）は、基板ホルダの平面図であり、（Ｄ）は、（Ｃ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、第３実施形態における基板ホルダ上の位置と分光特性との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〔第１実施形態〕
図１及び図２を参照して、本発明の蒸着装置について説明する。図１に示すように、蒸着装置１００は、成膜用の蒸着源１０と、複数の被蒸着物ＤＳを保持する基板２０と、基板２０を支持し、回転及び反転させる蒸着治具３０と、蒸着源１０や蒸着治具３０等を収納する真空容器４０と、蒸着治具３０の経線方向の膜厚を調節する補正板５０と、蒸着源１０の動作を制御する蒸着源制御部９１と、蒸着治具３０を操作駆動する蒸着治具駆動部９２と、真空容器４０内の気圧を制御する気圧制御部９３と、補正板５０の配置を調整する補正板制御部９４と、蒸着源制御部９１、蒸着治具駆動部９２、気圧制御部９３、及び補正板制御部９４の動作を制御する制御部９０とを備える。なお、本蒸着装置１００による成膜の対象となる被蒸着物ＤＳは、射出成形により形成された小型のプラスチックレンズであり、例えば光ピックアップ装置の対物レンズとして用いられる。
【００２０】
蒸着源１０は、成膜材料の真空蒸着を可能にするものであり、ルツボ部分１０ａと電子銃部分１０ｂとを備える。ここで、ルツボ部分１０ａは、被蒸着物ＤＳの光学面ＯＬ１，ＯＬ２のコーティング用の蒸発物質を収容しており、電子銃部分１０ｂは、ルツボ部分１０ａ中の蒸発物質に対して電子線を入射させる。これにより、電子線でルツボ部分１０ａ中の蒸発物質を加熱して溶かし、ルツボ部分１０ａから蒸発物質の蒸気ＥＭを上方に射出させることができる。蒸着源１０は、蒸着源制御部９１によって動作する。なお、ルツボ部分１０ａは、単一に限らず複数とすることができ、複数の成膜材料を被蒸着物ＤＳの光学面ＯＬ１，ＯＬ２にコーティングすることができ、成膜材料の変更によって被蒸着物ＤＳ表面に多層のコーティングを形成することができる。
【００２１】
基板２０は、後述する蒸着治具３０により、複数の被蒸着物ＤＳを蒸着源１０に対向する状態で蒸着源１０の上方に配置される。基板２０は、一部拡大して示すように、各被蒸着物ＤＳの一方の面である光学面ＯＬ１と他方の面である光学面ＯＬ２を下方に露出させる開口２１を有している。この開口２１により、蒸着源１０からの蒸気ＥＭを被蒸着物ＤＳの光学面ＯＬ１又は光学面ＯＬ２上に入射させ蒸発物質を堆積させることができる。光学面ＯＬ１，ＯＬ２上に堆積される堆積膜すなわち薄膜は、例えば反射防止膜とするが、フィルタ等の各種機能を有する光学薄膜とすることができる。
【００２２】
蒸着治具３０は、基板２０を蒸着源１０に対向して支持するものである。すなわち、蒸着治具３０は、蒸着源１０に対向して上方に配置されている。蒸着治具３０は、全体としてドーム状であり、図２（Ａ）及び２（Ｂ）に示すように、球面に沿う扇状の基本領域に相当する基板ホルダ３１と、基板ホルダ３１を反転可能に支持する支持体３２とを備える。なお、図２（Ｂ）では、基板ホルダ３１が反転途中の状態を示している。
【００２３】
図２（Ａ）及び２（Ｃ）に示すように、各基板ホルダ３１は、ドーム状又は球面状の領域を８等分した輪郭を有し、蒸着治具３０のドーム中央寄りの固定ホルダ３３と、蒸着治具３０のドーム外縁寄りの一対の可動ホルダ３４と、一対の回転軸３５とを備える。固定ホルダ３３は、基板２０を基準軸３１ａに沿って基板ホルダ３１のドーム中央寄りに固定する。一対の可動ホルダ３４は、一対の基板２０を基板ホルダ３１のドーム外縁寄りの部分領域において、基準軸３１ａを挟んで固定する。そして、可動ホルダ３４は、装着された基板２０を周方向に所定の角度に傾斜した状態で支持する。回転軸３５は、後述する支持体３２に支持されて基準軸３１ａ上に配置される。なお、本実施形態において、１つの固定ホルダ３３と一対の可動ホルダ３４とは、支持基板３１ｂにより一体的に形成されている。
【００２４】
可動ホルダ３４は、図２（Ｃ）に示すように、略扇形の輪郭を有しており、２つの可動ホルダ３４が、回転軸３５を挟んで左右対称に固定して配置されている。可動ホルダ３４を構成する支持基板３１ｂには、基板２０を装着した際に基板２０の両側の面が露出するような矩形の開口３４ｂが設けられている。開口３４ｂの角部において、図２（Ｄ）に示すように、支持基板３１ｂから係止部３４ａが立設されている。係止部３４ａは、基板２０を４隅から支持して落下を防止する。係止部３４ａは、基板２０が蒸着源１０に対向する面が略球面に沿うように傾斜させる爪３４ｃを有しており、支持基板３１ｂから爪３４ｃまでの距離は、基準軸３１ａ側で短くなっており、基準軸３１ａから離れた辺側で長くなっている。つまり、回転軸３５から周方向に離れるにしたがって基板２０を保持する空間が広くなっていると見ることができる。これにより、係止部３４ａは、基板ホルダ３１が反転した際に、装着された基板２０が上下に多少移動可能になっており、特に、基板ホルダ３１の辺側で基板が下側に大きく移動するので、一対の基板２０は、球面に沿うように傾斜する。つまり、一対の可動ホルダ３４は、屋根形に折れ曲がって配置され、下側に１８０度未満の角度αをなす。
【００２５】
固定ホルダ３３は、図２（Ｃ）に示すように、略扇形の輪郭を有しており、固定ホルダ３３には、回転軸３５が対称軸上に固定して配置されている。固定ホルダ３３には、基板２０を装着した際に基板２０の両側の面が露出するような矩形の開口３３ｂが設けられている。開口３３ｂの角部において、図２（Ｅ）に示すように、支持基板３１ｂから係止部３３ａが立設されている。係止部３３ａは、基板２０を４隅から支持して落下を防止する。係止部３３ａは、基板２０が蒸着源１０に対向する面が略球面に沿うような状態に固定する爪３３ｃを有している。係止部３３ａは、係止部３４ａと異なり、基板ホルダ３１が反転した際に、装着された基板２０は移動しないようになっている。
【００２６】
一対の回転軸３５は、基板ホルダ３１のドーム中央寄りとドーム外縁寄りとに固定されており、支持体３２にそれぞれ支持されて、基準軸３１ａに沿って延びている。回転軸３５は、図１に示す真空容器４０に設けられた反転機構４１によって回転軸３５のまわりに回転され、基板ホルダ３１を１８０度反転させる。
【００２７】
支持体３２は、円形の外枠３２ａと、中央枠３２ｂと、放射状に延びる経線枠３２ｃと、回転装置３２ｄ（図１参照）とを備える。支持体３２は、基板ホルダ３１を基準軸３１ａのまわりに反転可能に支持し、基板ホルダ３１を球面の中心軸ＯＸのまわりに回転させるものである。支持体３２は、蒸着治具駆動部９２の制御下で動作する回転装置３２ｄに駆動されて前記球面の中心軸ＯＸのまわりに回転する。なお、基板ホルダ３１は、対向する外枠３２ａと中央枠３２ｂとによって傾斜して支持される。
【００２８】
図１に戻って真空容器４０は、その内部空間ＩＳにおいて、蒸着源１０を底部に支持し、蒸着治具３０を上部に支持する。真空容器４０の壁面には、基板ホルダ３１を反転させるために回転軸３５を回転させる反転機構４１が設けられている。なお、真空容器４０には、真空容器４０内の気圧を制御する気圧制御部９３が接続されている。この気圧制御部９３によって真空容器４０内を減圧したり、リークしたりする。
【００２９】
補正板５０は、基板ホルダ３１の経線方向の膜厚差を調整するためのものである。補正板５０は、蒸着源１０と蒸着治具３０との間に配置されている。補正板５０は、補正板制御部９４によって、真空容器４０内の姿勢が制御されている。補正板５０を適宜上げ下ろしすることにより、基板ホルダ３１において、補正板５０の陰になる部分は、蒸着がされないようになっている。
【００３０】
制御部９０は、蒸着源制御部９１、蒸着治具駆動部９２、気圧制御部９３、及び補正板制御部９４の動作を制御する。
【００３１】
以下、蒸着装置１００の動作について説明する。蒸着装置１００は、予め、真空容器４０内の蒸着治具３０上に基板２０をセットし蒸着源１０に蒸発物質をセットした状態として、不図示の扉を閉じている。なお、基板２０には、予め多数の被蒸着物ＤＳが取り付けられている。
【００３２】
まず、制御部９０の制御下で気圧制御部９３を動作させ真空容器４０の内部空間ＩＳを高真空に減圧する。次に、制御部９０の制御下で蒸着源制御部９１によって蒸着源１０を動作させ、成膜材料を被蒸着物ＤＳの光学面ＯＬ１にコーティングする。この際、制御部９０の制御下で蒸着治具駆動部９２を介して蒸着治具３０とともに基板２０を中心軸ＯＸのまわりに回転させる。これにより、基板２０上の被蒸着物ＤＳの位置を成膜中変化させることができ、多数の被蒸着物ＤＳの均一な成膜が可能になる。次に、被蒸着物ＤＳの光学面ＯＬ２に成膜材料をコーティングする場合、真空容器４０に設けられた反転機構４１により、基板ホルダ３１の回転軸３５を回転させ、基板ホルダ３１を反転させる。その後、上記と同様に蒸着源制御部９１等を動作させ、被蒸着物ＤＳの光学面ＯＬ２にコーティングする。なお、光学面ＯＬ１，ＯＬ２のコーティングの際に、制御部９０の制御下で補正板制御部９４によって補正板５０を適宜上げ下ろしし、被蒸着物ＤＳの膜厚を調整する。
【００３３】
次に、制御部９０の制御下で蒸着源制御部９１によって蒸着源１０等の動作を停止させることで、成膜材料の蒸着を停止し被蒸着物ＤＳを徐々に冷却する。その後、被蒸着物ＤＳがある程度冷却した段階で、制御部９０の制御下で気圧制御部９３によって真空容器４０内のリークを開始させ、真空容器４０内を徐々に外気圧に戻し始める。真空容器４０内の気圧が外気圧に達したことを検出した後、真空容器４０の扉を開放する。
【００３４】
以上の説明から明らかなように、本実施形態の蒸着装置１００によれば、可動ホルダ３４が、基板ホルダ３１の外周側において、装着された基板２０を周方向に所定の角度に傾斜させているため、平板では球面から距離が離れやすい外周側であっても基板ホルダ３１内の基板２０に設けられた被蒸着物ＤＳに略均一な膜厚で蒸着することができる。また、可動ホルダ３４によって基板２０を傾斜させる構造であるため、簡単な構造とすることができる。
【実施例１】
【００３５】
図３（Ａ）〜３（Ｃ）は、本実施形態における基板ホルダ３１上の位置と膜厚のばらつきについて説明するものである。図３（Ａ）の基板ホルダ３１上の位置に対応する分光特性極値を図３（Ｂ）に、各位置における分光特性を図３（Ｃ）に示す。一方、図３（Ｄ）〜３（Ｆ）は、本実施形態における基板ホルダ上の位置と膜厚のばらつきについて説明するものである。図３（Ｄ）の基板ホルダ上の位置に対応する分光特性極値を図３（Ｅ）に、各位置における分光特性を図３（Ｆ）に示す。ここで、分光特性のばらつきは、膜厚のばらつきと略同一となっている。
【００３６】
図３（Ｂ）に示すように、本実施形態における基板ホルダ３１上の分光特性極値は、６６４ｎｍ〜６７５ｎｍであった。一方、図３（Ｅ）に示すように、従来における基板ホルダ上の分光特性極値は、６４７ｎｍ〜６７５ｎｍであった。また、従来の基板ホルダでは、ドーム外縁寄りの端部（Ｎｏ．１１、１３、１５、１６、１８、２０）の分光特性極値が短波長側にシフトしており、膜厚がドーム外縁寄りの中心部（Ｎｏ．１０、１２、１４、１７、１９、２１）よりも薄くなっていた。以上のことから、本実施形態における基板ホルダ３１を用いることにより、膜厚差が低減されることがわかる。また、図３（Ｃ）と３（Ｆ）とを比較すると、本実施形態における基板ホルダ３１を用いることにより、各位置における反射率のばらつきが低減されることがわかる。
【００３７】
〔第２実施形態〕
以下、本発明に係る第２実施形態の蒸着治具について説明する。第２実施形態の蒸着治具は、第１実施形態の蒸着治具を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態と同様である。
【００３８】
以下、図４を参照しつつ、第２実施形態に係る蒸着治具２３０について詳述する。
蒸着治具２３０は、全体としてドーム状であり、図４（Ａ）及び４（Ｂ）に示すように、扇形の外周側の隅部分を除いた形状の輪郭を有する第１ホルダ２３３と、略扇形の輪郭を有する第２ホルダ２３４と、第１ホルダ２３３及び第２ホルダ２３４を反転可能に支持する支持体２３２とを備える。なお、図４（Ｂ）では、第１及び第２ホルダ２３３，２３４が反転途中の状態を示している。
【００３９】
第１ホルダ２３３は、経線方向の基準軸２３１ａに沿った中心領域に配置され、第２ホルダ２３４は、基準軸２３１ａから離れた周辺領域に配置される。第２ホルダ２３４は、第１ホルダ２３３の外縁側において第１ホルダ２３３を両側から挟むように配置されており、第１ホルダ２３３と、第１ホルダ２３３の左側に配置される第２ホルダ２３４の右半分と、第１ホルダ２３３の右側に配置される第２ホルダ２３４の左半分とを併せることにより、球面に沿う扇状の基本領域２３１が構成される。ここで、第１ホルダ２３３を挟む一対の第２ホルダ２３４の片側部分は、扇状の基本領域２３１内のうち外周側の一対の部分領域に相当するものとなっている。つまり、一対の第２ホルダ２３４は、その蒸着位置において、基準軸２３１ａを通る接平面に対して基準軸２３１ａのまわりに所定の角度に回転して傾斜した状態で配置される。これにより、第２ホルダ２３４は、装着された基板２０を周方向に所定の角度に傾斜した状態で支持する。一方、第１ホルダ２３３は、基準軸２３１ａを通る接平面に対して略平行に固定して配置される。第１ホルダ２３３は、第１の経線方向に沿った基準軸２３１ａのまわりに回転することで１８０度反転可能になっており、第２ホルダ２３４は、支持体２３２の中央の中心軸ＯＸから第２の経線方向に放射状に延び、一対の基準軸２３１ａ，２３１ａ間に配置される追加軸２３１ｃのまわりに回転することで１８０度反転可能になっている。
【００４０】
第１ホルダ２３３は、図４（Ｃ）に示すように、略扇形の輪郭を有しており、第１ホルダ２３３には、一対の回転軸２３５が対称軸上に配置されている。第１ホルダ２３３には、基板２０を装着した際に基板２０の両側の面が露出するような矩形の開口３３ｂが設けられている。開口３３ｂの角部において、支持基板２３１ｂから係止部３３ａが立設されている。係止部３３ａは、基板２０を４隅から支持して落下を防止する。係止部３３ａは、基板２０が蒸着源１０に対向する面が略球面に沿うような状態に固定する爪３３ｃを有している。第１ホルダ２３３の回転軸２３５は、基準軸２３１ａ上に沿って配置される。
【００４１】
第２ホルダ２３４は、図４（Ｃ）に示すように、略扇形の輪郭を有しており、第２ホルダ２３４には、追加軸２３１ｃに沿った一対の回転軸２３６が対称軸上に固定して配置されている。第２ホルダ２３４には、基板２０を装着した際に基板２０の両側の面が露出するような矩形の開口３４ｂが設けられている。開口３４ｂの角部において、支持基板２３１ｄから係止部３４ａが立設されている。係止部３４ａは、基板２０を４隅から支持して落下を防止する。係止部３４ａは、基板２０が蒸着源１０に対向する面が略球面に沿うような状態に固定する爪３４ｃを有している。第２ホルダ２３４の回転軸２３６は、追加軸２３１ｃ上に沿って配置される。
【００４２】
第１ホルダ２３３に隣接する一対の第２ホルダ２３４は、第１及び第２ホルダ２３３，２３４が反転しても基準軸２３１ａを通る接平面に対して基準軸２３１ａのまわりに所定の角度に回転して傾斜した状態で配置されるため、一対の第２ホルダに装着された基板２０は、球面に沿うように傾斜する。つまり、第１及び第２ホルダ３３３，３３４は、屋根形に折れ曲がって配置され、下側に１８０度未満の角度αをなす。
【００４３】
支持体２３２は、円形の外枠２３２ａと、中央枠２３２ｂと、中間枠２３２ｅと、放射状に延びる第１の経線枠２３２ｃと、第２の経線枠２３２ｆと、回転装置３２ｄ（図１参照）とを備える。第１の経線枠２３２ｃは、第１ホルダ２３３の中央側の輪郭に沿った形状になっており、第２の経線枠２３２ｆは、第１及び第２ホルダ２３３，２３４の輪郭に沿った形状になっている。中間枠２３２ｅは、第２ホルダ２３４の上端に沿って一対の第２の経線枠２３２ｆを結んでいる。なお、第１ホルダ２３３は、対向する外枠２３２ａと中央枠２３２ｂとによって傾斜して支持され、第２ホルダ２３４は、対向する外枠２３２ａと中間枠２３３ｅとによって傾斜して支持される。これにより、第１及び第２ホルダ２３３，２３４は、それぞれ独立して反転操作が可能となっている。なお、第１ホルダ２３３と第２ホルダ２３４とを単一の共通の反転機構４１を用いて順次反転させてもよいし、複数の異なる反転機構４１を用いて同時に反転させてもよい。
【実施例２】
【００４４】
図５（Ａ）〜５（Ｃ）は、本実施形態における第１及び第２ホルダ２３３，２３４上の位置と膜厚のばらつきについて説明するものである。図５（Ａ）の第１及び第２ホルダ２３３，２３４上の位置に対応する分光特性極値を図５（Ｂ）に、各位置における分光特性を図５（Ｃ）に示す。
【００４５】
図５（Ｂ）に示すように、本実施形態における第１及び第２ホルダ２３３，２３４上の分光特性極値は、６６６ｎｍ〜６７２ｎｍであった。よって、本実施形態における第１及び第２ホルダ２３３，２３４を用いることにより、膜厚差が低減されることがわかる。また、図５（Ｃ）に示すように、本実施形態における第１及び第２ホルダ２３３，２３４を用いることにより、各位置における反射率のばらつきが低減されることがわかる。
【００４６】
〔第３実施形態〕
以下、本発明に係る第３実施形態の蒸着治具について説明する。第３実施形態の蒸着治具は、第１実施形態の蒸着治具を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態と同様である。
【００４７】
以下、図６を参照しつつ、第３実施形態に係る蒸着治具３３０について詳述する。
蒸着治具３３０は、全体としてドーム状であり、図６（Ａ）及び６（Ｂ）に示すように、球面に沿う扇状の基本領域に相当する基板ホルダ３３１と、基板ホルダ３３１を反転可能に支持する支持体３２とを備える。なお、図６（Ｂ）では、基板ホルダ３３１が反転途中の状態を示している。
【００４８】
図６（Ａ）及び６（Ｃ）に示すように、各基板ホルダ３３１は、ドーム状又は球面状の領域を８等分した輪郭を有し、蒸着治具３３０のドーム中央寄りの第１ホルダ３３３と、蒸着治具３３０のドーム外縁寄りの一対の第２ホルダ３３４と、一対の回転軸３３５と、一対の第２ホルダ抑止棒３３７とを備える。第１ホルダ３３３は、基板２０を基準軸３３１ａに沿って基板ホルダ３３１のドーム中央寄りに固定する。一対の第２ホルダ３３４は、一対の基板２０を基板ホルダ３３１のドーム外縁寄りの部分領域において、可動な状態で基準軸３３１ａを挟んでいる。つまり、一対の第２ホルダ３３４は、その蒸着位置において、基準軸３３１ａを通る接平面に対して基準軸３３１ａのまわりに所定の角度に回転して傾斜した状態で配置される。これにより、第２ホルダ３３４は、装着された基板２０を周方向に所定の角度に傾斜した状態で支持する。一方、第１ホルダ３３３は、基準軸３３１ａを通る接平面に対して略平行に固定して配置される。回転軸３３５は、第１及び第２ホルダ３３３，３３４で共通の軸となっており、支持体３２に支持されて基準軸３３１ａ上に配置される。基板ホルダ３３１は、支持体３２の対向する外枠３２ａと中央枠３２ｂとによって傾斜して支持される。これにより、基板ホルダ３３１すなわち第１及び第２ホルダ３３３，３３４は、共通する基準軸３３１ａのまわりに回転することで１８０度反転可能になっている。
【００４９】
第２ホルダ３３４は、図６（Ｃ）に示すように、略扇形の輪郭を有しており、２つの第２ホルダ３３４が、回転軸３３５を挟んで左右対称に可動な状態で配置されている。図６（Ｄ）に示すように、第２ホルダ３３４を構成する支持基板３３１ｄには、基板２０を装着した際に基板２０の両側の面が露出するような矩形の開口３４ｂが設けられている。開口３４ｂの角部において、支持基板３３１ｄから係止部３４ａが立設されている。係止部３４ａは、基板２０を４隅から支持して落下を防止する。係止部３４ａは、基板２０が蒸着源１０に対向する面が略球面に沿うような状態に固定する爪３４ｃを有している。第２ホルダ３３４は、基準軸３３１ａ上に延びる支持部３３４ｄに支持されている。支持部３３４ｄは、ヒンジ状となっており、第２ホルダ３３４を回動可能にする。これにより、基板ホルダ３３１が反転した際に、第２ホルダ３３４に装着された各基板２０は、球面に沿うように傾斜する。つまり、一対の第２ホルダ３３４は、屋根形に折れ曲がって配置され、下側に１８０度未満の角度αをなす。
【００５０】
第１ホルダ３３３は、図６（Ｃ）に示すように、略扇形の輪郭を有しており、第１ホルダ３３３には、回転軸３３５が対称軸上に固定して配置されている。第１ホルダ３３３には、基板２０を装着した際に基板２０の両側の面が露出するような矩形の開口３３ｂが設けられている。開口３３ｂの角部において、支持基板３３１ｂから係止部３３ａが立設されている。係止部３３ａは、基板２０を４隅から支持して落下を防止する。係止部３３ａは、基板２０が蒸着源１０に対向する面が略球面に沿うような状態に固定する爪３３ｃを有している。
【００５１】
一対の回転軸３３５は、基板ホルダ３３１のドーム中央寄りとドーム外縁寄りとに固定されており、支持体３２にそれぞれ支持されて、基準軸３３１ａに沿って延びている。回転軸３３５は、真空容器４０に設けられた反転機構４１によって回転軸３３５のまわりに回転され、基板ホルダ３３１を１８０度反転させる。
【００５２】
なお、本実施形態において、回転軸３３５の外縁を回転軸受で支持し、第１及び第２ホルダ３３３，３３４との境界部分の回転軸３３５に例えばユニバーサルジョイントを設けることによって、第１ホルダ３３３を経線方向に関して球面に沿うように傾斜させてもよい。
【実施例３】
【００５３】
図７（Ａ）〜７（Ｃ）は、本実施形態における基板ホルダ３３１上の位置と膜厚のばらつきについて説明するものである。図７（Ａ）の基板ホルダ３３１上の位置に対応する分光特性極値を図７（Ｂ）に、各位置における分光特性を図７（Ｃ）に示す。
【００５４】
図７（Ｂ）に示すように、本実施形態における基板ホルダ３３１上の分光特性極値は、６６６ｎｍ〜６７３ｎｍであった。よって、本実施形態における基板ホルダ３３１を用いることにより、膜厚差が低減されることがわかる。また、図７（Ｃ）に示すように、本実施形態における基板ホルダ３３１を用いることにより、各位置における反射率のばらつきが低減されることがわかる。
【００５５】
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、基板ホルダ３１等の開口３３ｂ，３４ｂ等を矩形としたが、基板２０を支持しつつ、基板２０を露出可能な形状であればよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、被蒸着物ＤＳがプラスチック製のレンズであるとしたが、被蒸着物ＤＳは、レンズに限らず様々な光学素子とすることができ、またその材料も、プラスチックに限らずガラスその他の無機材料とすることもできる。
【００５７】
また、上記実施形態では、蒸着源１０を電子線で加熱するが、他の加熱法で蒸着源１０を加熱することもできる。
【００５８】
また、上記実施形態では、開口３３ｂ，３４ｂの角部の４隅に係止部３３ａ，３４ａを設けたが、基板２０を安定して保持できれば、例えば開口３３ｂ，３４ｂの辺上等、適当な位置に係止部３３ａ，３４ａを設けてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０…蒸着源、 ２０…基板、 ３０，２３０，３３０…蒸着治具、 ３１，３３１…基板ホルダ、 ３１ａ，２３１ａ，３３１ａ…基準軸、 ２３１ｃ…追加軸、 ３２，２３２…支持体、 ３３…固定ホルダ、 ３４…可動ホルダ、 ２３３，３３３…第１ホルダ、 ２３４，３３４…第２ホルダ、 ３５，２３５，２３６，３３５…回転軸、 ４０…真空容器、 ５０…補正板、 ９０…制御部、 ９１…蒸着源制御部、 ９２…蒸着治具駆動部、 ９３…気圧制御部、 ９４…補正板制御部、 １００…蒸着装置、 ＤＳ…被蒸着物、 ＯＬ１，ＯＬ２…光学面、 ＯＸ…中心軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被蒸着物を装着して真空容器内に保持する蒸着治具及びこれを備えた蒸着装置、並びに対物レンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸着装置として、真空容器内に設けた蒸着治具によって被蒸着物を１８０度反転させ、１バッチの処理で被蒸着物の両面に蒸着するものがある（特許文献１及び２参照）。この蒸着装置は、被蒸着物を装着した蒸着治具を中心軸のまわりに回転させながら蒸着を行う。ドーム状の蒸着治具の所定の球面に沿うように被蒸着物を装着すれば、理論上、同一緯線上に装着された被蒸着物は、蒸着源の位置に関係なく、略同じ膜厚になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２７１９３５号公報
【特許文献２】実開平２−１２５９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のような蒸着装置は、ドーム状の領域を分割した複数の平板に沿って被蒸着物を装着しているため、付着する蒸着材料の膜厚が平板の位置によって異なるという問題がある。ここで、経線方向の膜厚差は、補正板によってある程度補正が可能であるが、緯線方向の膜厚差は補正板では修正ができない。そのため、平板の緯線方向における中心部と端部とで膜厚差が発生し、その差は平板の外縁部に近づくほど大きくなる。また、特許文献２のような蒸着装置は、平板を緯線方向に分割し、経線方向の平板の傾きを調整することができるが、膜厚差がより大きい緯線方向の平板の傾きを調整することが難しい。また、特許文献２では、回転治具を周方向に沿って支軸を連結しているものもあるが、構造が複雑となっている。
【０００５】
そこで、本発明は、比較的簡単な構造で、被蒸着物の装着位置による膜厚差を低減することができる蒸着治具及びこれを備えた蒸着装置等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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る蒸着治具は、装着された基板を蒸着源に対向して支持可能であるとともに、球面に沿う扇状の基本領域の外周側において、装着された基板を周方向に所定の角度に傾斜した状態で支持する複数の部分領域と、複数の部分領域を経線方向に沿った軸に関して反転可能に支持する支持体と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記蒸着治具によれば、複数の部分領域が、球面に沿う基本領域の外周側において、装着された基板を周方向に所定の角度に傾斜させているため、平板では球面から距離が離れやすい外周側であっても基本領域内の基板に設けられた被蒸着物に略均一な膜厚で蒸着することができる。また、部分領域を傾斜させる構造であるため、支持体や複数の部分領域を反転させるための機構を簡単な構造とすることができる。
【０００８】
このように、上記蒸着治具によれば、基板に設けられた被蒸着物に略均一な膜厚で蒸着することが可能となるので、被蒸着物に対して、蒸着物を多層に蒸着させる場合であっても、略均一な膜厚で蒸着することが可能となる。そのため、量産時において安定性良く蒸着することが可能となる。例えば、光ピックアップ装置に用いられる対物レンズに対して、２層以上さらには３層以上の多層の反射防止膜を蒸着する場合であっても、上記蒸着治具を用いることにより、量産時において安定性良く蒸着することが可能となる。
【０００９】
本発明の具体的な態様又は側面では、上記蒸着治具において、複数の部分領域は、略扇形の輪郭を有することを特徴とする。この場合、球面に沿う基本領域を効率よく分割することができる。
【００１０】
本発明の別の側面では、複数の部分領域は、反転の前後に、装着された基板が移動可能な係止部をそれぞれ有することを特徴とする。この場合、装着された基板の一方の面と他方の面とが反転の前後に蒸着源に対向する下側に入れ替わって自重で傾き姿勢を変化させ得ることを利用して、基板の他方の面も蒸着に際して略球面に沿っている状態で保持することができる。
【００１１】
本発明のさらに別の側面では、基本領域は、経線方向に沿った基準軸を通る接平面に対して略平行に設けられる第１ホルダと、複数の部分領域として接平面に対して基準軸のまわりに所定の角度に傾斜して設けられる少なくとも１つ以上の第２ホルダとを有することを特徴とする。ここで、接平面は、球面上の１点における接平面である。この場合、第２ホルダが接平面に対して経線方向に沿った基準軸のまわりに所定の角度に傾斜して設けられるため、第２ホルダを反転させても基板を球面に沿うように配置させることができる。
【００１２】
本発明のさらに別の側面では、第２ホルダは、偶数個で構成され、基準軸を挟んで対称的に配置されることを特徴とする。この場合、第２ホルダに基板を均等に無駄なく配置させることができる。
【００１３】
本発明のさらに別の側面では、第１ホルダは、第１の経線方向に沿った基準軸に関して反転し、第２ホルダは、第２の経線方向に沿った追加軸に関して反転することを特徴とする。この場合、第１及び第２ホルダをそれぞれ独立して反転操作することができる。
【００１４】
本発明のさらに別の側面では、第１及び第２ホルダは、共通する経線方向に沿った基準軸に関して反転することを特徴とする。この場合、第１及び第２ホルダを１つの共通する経線方向に沿った基準軸により反転させることにより、反転機構や反転操作を簡単にすることができる。
【００１５】
本発明のさらに別の側面では、支持体は、球面の中心軸のまわりに回転駆動されることを特徴とする。この場合、蒸着源が球面から等距離の位置に設けられていなくても、被蒸着物に蒸着膜を略均一に付着させることができる。
【００１６】
上記課題を解決するため、本発明に係る蒸着装置は、上記蒸着治具を備え、蒸着治具は、蒸着源に対向して配置されることを特徴とする。この場合、上記蒸着治具を備えることにより、平板では球面から距離が離れやすい外周側であっても基本領域内の基板に設けられた被蒸着物に略均一な膜厚で蒸着することができる。また、部分領域を傾斜させる構造であるため、反転機構を簡単な構造とすることができる。
【００１７】
本発明に係る光ピックアップ装置用の対物レンズの製造方法は、上記蒸着治具を使用することを特徴とする。この場合、上記蒸着治具を使用することにより、被蒸着物である対物レンズに略均一な膜厚で蒸着することができる。そのため、対物レンズに対して、２層以上さらには３層以上の多層の反射防止膜を蒸着する場合であっても、量産時において安定性良く蒸着することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る蒸着装置を説明する概念図である。
【図２】（Ａ）は、第１実施形態に係る蒸着治具の平面概念図であり、（Ｂ）は、蒸着治具の側面概念図であり、（Ｃ）は、基板ホルダの平面図であり、（Ｄ）は、（Ｃ）のＡ−Ａ矢視断面図であり、（Ｅ）は、（Ｃ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施形態における基板ホルダ上の位置と分光特性との関係を示す図であり、（Ｄ）〜（Ｆ）は、従来における基板ホルダ上の位置と分光特性との関係を示す図である。
【図４】（Ａ）は、第２実施形態に係る蒸着治具の平面概念図であり、（Ｂ）は、蒸着治具の側面概念図であり、（Ｃ）は、基板ホルダの平面図であり、（Ｄ）は、（Ｃ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、第２実施形態における基板ホルダ上の位置と分光特性との関係を示す図である。
【図６】（Ａ）は、第３実施形態に係る蒸着治具の平面概念図であり、（Ｂ）は、蒸着治具の側面概念図であり、（Ｃ）は、基板ホルダの平面図であり、（Ｄ）は、（Ｃ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、第３実施形態における基板ホルダ上の位置と分光特性との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〔第１実施形態〕
図１及び図２を参照して、本発明の蒸着装置について説明する。図１に示すように、蒸着装置１００は、成膜用の蒸着源１０と、複数の被蒸着物ＤＳを保持する基板２０と、基板２０を支持し、回転及び反転させる蒸着治具３０と、蒸着源１０や蒸着治具３０等を収納する真空容器４０と、蒸着治具３０の経線方向の膜厚を調節する補正板５０と、蒸着源１０の動作を制御する蒸着源制御部９１と、蒸着治具３０を操作駆動する蒸着治具駆動部９２と、真空容器４０内の気圧を制御する気圧制御部９３と、補正板５０の配置を調整する補正板制御部９４と、蒸着源制御部９１、蒸着治具駆動部９２、気圧制御部９３、及び補正板制御部９４の動作を制御する制御部９０とを備える。なお、本蒸着装置１００による成膜の対象となる被蒸着物ＤＳは、射出成形により形成された小型のプラスチックレンズであり、例えば光ピックアップ装置の対物レンズとして用いられる。
【００２０】
蒸着源１０は、成膜材料の真空蒸着を可能にするものであり、ルツボ部分１０ａと電子銃部分１０ｂとを備える。ここで、ルツボ部分１０ａは、被蒸着物ＤＳの光学面ＯＬ１，ＯＬ２のコーティング用の蒸発物質を収容しており、電子銃部分１０ｂは、ルツボ部分１０ａ中の蒸発物質に対して電子線を入射させる。これにより、電子線でルツボ部分１０ａ中の蒸発物質を加熱して溶かし、ルツボ部分１０ａから蒸発物質の蒸気ＥＭを上方に射出させることができる。蒸着源１０は、蒸着源制御部９１によって動作する。なお、ルツボ部分１０ａは、単一に限らず複数とすることができ、複数の成膜材料を被蒸着物ＤＳの光学面ＯＬ１，ＯＬ２にコーティングすることができ、成膜材料の変更によって被蒸着物ＤＳ表面に多層のコーティングを形成することができる。
【００２１】
基板２０は、後述する蒸着治具３０により、複数の被蒸着物ＤＳを蒸着源１０に対向する状態で蒸着源１０の上方に配置される。基板２０は、一部拡大して示すように、各被蒸着物ＤＳの一方の面である光学面ＯＬ１と他方の面である光学面ＯＬ２を下方に露出させる開口２１を有している。この開口２１により、蒸着源１０からの蒸気ＥＭを被蒸着物ＤＳの光学面ＯＬ１又は光学面ＯＬ２上に入射させ蒸発物質を堆積させることができる。光学面ＯＬ１，ＯＬ２上に堆積される堆積膜すなわち薄膜は、例えば反射防止膜とするが、フィルタ等の各種機能を有する光学薄膜とすることができる。
【００２２】
蒸着治具３０は、基板２０を蒸着源１０に対向して支持するものである。すなわち、蒸着治具３０は、蒸着源１０に対向して上方に配置されている。蒸着治具３０は、全体としてドーム状であり、図２（Ａ）及び２（Ｂ）に示すように、球面に沿う扇状の基本領域に相当する基板ホルダ３１と、基板ホルダ３１を反転可能に支持する支持体３２とを備える。なお、図２（Ｂ）では、基板ホルダ３１が反転途中の状態を示している。
【００２３】
図２（Ａ）及び２（Ｃ）に示すように、各基板ホルダ３１は、ドーム状又は球面状の領域を８等分した輪郭を有し、蒸着治具３０のドーム中央寄りの固定ホルダ３３と、蒸着治具３０のドーム外縁寄りの一対の可動ホルダ３４と、一対の回転軸３５とを備える。固定ホルダ３３は、基板２０を基準軸３１ａに沿って基板ホルダ３１のドーム中央寄りに固定する。一対の可動ホルダ３４は、一対の基板２０を基板ホルダ３１のドーム外縁寄りの部分領域において、基準軸３１ａを挟んで固定する。そして、可動ホルダ３４は、装着された基板２０を周方向に所定の角度に傾斜した状態で支持する。回転軸３５は、後述する支持体３２に支持されて基準軸３１ａ上に配置される。なお、本実施形態において、１つの固定ホルダ３３と一対の可動ホルダ３４とは、支持基板３１ｂにより一体的に形成されている。
【００２４】
可動ホルダ３４は、図２（Ｃ）に示すように、略扇形の輪郭を有しており、２つの可動ホルダ３４が、回転軸３５を挟んで左右対称に固定して配置されている。可動ホルダ３４を構成する支持基板３１ｂには、基板２０を装着した際に基板２０の両側の面が露出するような矩形の開口３４ｂが設けられている。開口３４ｂの角部において、図２（Ｄ）に示すように、支持基板３１ｂから係止部３４ａが立設されている。係止部３４ａは、基板２０を４隅から支持して落下を防止する。係止部３４ａは、基板２０が蒸着源１０に対向する面が略球面に沿うように傾斜させる爪３４ｃを有しており、支持基板３１ｂから爪３４ｃまでの距離は、基準軸３１ａ側で短くなっており、基準軸３１ａから離れた辺側で長くなっている。つまり、回転軸３５から周方向に離れるにしたがって基板２０を保持する空間が広くなっていると見ることができる。これにより、係止部３４ａは、基板ホルダ３１が反転した際に、装着された基板２０が上下に多少移動可能になっており、特に、基板ホルダ３１の辺側で基板が下側に大きく移動するので、一対の基板２０は、球面に沿うように傾斜する。つまり、一対の可動ホルダ３４は、屋根形に折れ曲がって配置され、下側に１８０度未満の角度αをなす。
【００２５】
固定ホルダ３３は、図２（Ｃ）に示すように、略扇形の輪郭を有しており、固定ホルダ３３には、回転軸３５が対称軸上に固定して配置されている。固定ホルダ３３には、基板２０を装着した際に基板２０の両側の面が露出するような矩形の開口３３ｂが設けられている。開口３３ｂの角部において、図２（Ｅ）に示すように、支持基板３１ｂから係止部３３ａが立設されている。係止部３３ａは、基板２０を４隅から支持して落下を防止する。係止部３３ａは、基板２０が蒸着源１０に対向する面が略球面に沿うような状態に固定する爪３３ｃを有している。係止部３３ａは、係止部３４ａと異なり、基板ホルダ３１が反転した際に、装着された基板２０は移動しないようになっている。
【００２６】
一対の回転軸３５は、基板ホルダ３１のドーム中央寄りとドーム外縁寄りとに固定されており、支持体３２にそれぞれ支持されて、基準軸３１ａに沿って延びている。回転軸３５は、図１に示す真空容器４０に設けられた反転機構４１によって回転軸３５のまわりに回転され、基板ホルダ３１を１８０度反転させる。
【００２７】
支持体３２は、円形の外枠３２ａと、中央枠３２ｂと、放射状に延びる経線枠３２ｃと、回転装置３２ｄ（図１参照）とを備える。支持体３２は、基板ホルダ３１を基準軸３１ａのまわりに反転可能に支持し、基板ホルダ３１を球面の中心軸ＯＸのまわりに回転させるものである。支持体３２は、蒸着治具駆動部９２の制御下で動作する回転装置３２ｄに駆動されて前記球面の中心軸ＯＸのまわりに回転する。なお、基板ホルダ３１は、対向する外枠３２ａと中央枠３２ｂとによって傾斜して支持される。
【００２８】
図１に戻って真空容器４０は、その内部空間ＩＳにおいて、蒸着源１０を底部に支持し、蒸着治具３０を上部に支持する。真空容器４０の壁面には、基板ホルダ３１を反転させるために回転軸３５を回転させる反転機構４１が設けられている。なお、真空容器４０には、真空容器４０内の気圧を制御する気圧制御部９３が接続されている。この気圧制御部９３によって真空容器４０内を減圧したり、リークしたりする。
【００２９】
補正板５０は、基板ホルダ３１の経線方向の膜厚差を調整するためのものである。補正板５０は、蒸着源１０と蒸着治具３０との間に配置されている。補正板５０は、補正板制御部９４によって、真空容器４０内の姿勢が制御されている。補正板５０を適宜上げ下ろしすることにより、基板ホルダ３１において、補正板５０の陰になる部分は、蒸着がされないようになっている。
【００３０】
制御部９０は、蒸着源制御部９１、蒸着治具駆動部９２、気圧制御部９３、及び補正板制御部９４の動作を制御する。
【００３１】
以下、蒸着装置１００の動作について説明する。蒸着装置１００は、予め、真空容器４０内の蒸着治具３０上に基板２０をセットし蒸着源１０に蒸発物質をセットした状態として、不図示の扉を閉じている。なお、基板２０には、予め多数の被蒸着物ＤＳが取り付けられている。
【００３２】
まず、制御部９０の制御下で気圧制御部９３を動作させ真空容器４０の内部空間ＩＳを高真空に減圧する。次に、制御部９０の制御下で蒸着源制御部９１によって蒸着源１０を動作させ、成膜材料を被蒸着物ＤＳの光学面ＯＬ１にコーティングする。この際、制御部９０の制御下で蒸着治具駆動部９２を介して蒸着治具３０とともに基板２０を中心軸ＯＸのまわりに回転させる。これにより、基板２０上の被蒸着物ＤＳの位置を成膜中変化させることができ、多数の被蒸着物ＤＳの均一な成膜が可能になる。次に、被蒸着物ＤＳの光学面ＯＬ２に成膜材料をコーティングする場合、真空容器４０に設けられた反転機構４１により、基板ホルダ３１の回転軸３５を回転させ、基板ホルダ３１を反転させる。その後、上記と同様に蒸着源制御部９１等を動作させ、被蒸着物ＤＳの光学面ＯＬ２にコーティングする。なお、光学面ＯＬ１，ＯＬ２のコーティングの際に、制御部９０の制御下で補正板制御部９４によって補正板５０を適宜上げ下ろしし、被蒸着物ＤＳの膜厚を調整する。
【００３３】
次に、制御部９０の制御下で蒸着源制御部９１によって蒸着源１０等の動作を停止させることで、成膜材料の蒸着を停止し被蒸着物ＤＳを徐々に冷却する。その後、被蒸着物ＤＳがある程度冷却した段階で、制御部９０の制御下で気圧制御部９３によって真空容器４０内のリークを開始させ、真空容器４０内を徐々に外気圧に戻し始める。真空容器４０内の気圧が外気圧に達したことを検出した後、真空容器４０の扉を開放する。
【００３４】
以上の説明から明らかなように、本実施形態の蒸着装置１００によれば、可動ホルダ３４が、基板ホルダ３１の外周側において、装着された基板２０を周方向に所定の角度に傾斜させているため、平板では球面から距離が離れやすい外周側であっても基板ホルダ３１内の基板２０に設けられた被蒸着物ＤＳに略均一な膜厚で蒸着することができる。また、可動ホルダ３４によって基板２０を傾斜させる構造であるため、簡単な構造とすることができる。
【実施例１】
【００３５】
図３（Ａ）〜３（Ｃ）は、本実施形態における基板ホルダ３１上の位置と膜厚のばらつきについて説明するものである。図３（Ａ）の基板ホルダ３１上の位置に対応する分光特性極値を図３（Ｂ）に、各位置における分光特性を図３（Ｃ）に示す。一方、図３（Ｄ）〜３（Ｆ）は、本実施形態における基板ホルダ上の位置と膜厚のばらつきについて説明するものである。図３（Ｄ）の基板ホルダ上の位置に対応する分光特性極値を図３（Ｅ）に、各位置における分光特性を図３（Ｆ）に示す。ここで、分光特性のばらつきは、膜厚のばらつきと略同一となっている。
【００３６】
図３（Ｂ）に示すように、本実施形態における基板ホルダ３１上の分光特性極値は、６６４ｎｍ〜６７５ｎｍであった。一方、図３（Ｅ）に示すように、従来における基板ホルダ上の分光特性極値は、６４７ｎｍ〜６７５ｎｍであった。また、従来の基板ホルダでは、ドーム外縁寄りの端部（Ｎｏ．１１、１３、１５、１６、１８、２０）の分光特性極値が短波長側にシフトしており、膜厚がドーム外縁寄りの中心部（Ｎｏ．１０、１２、１４、１７、１９、２１）よりも薄くなっていた。以上のことから、本実施形態における基板ホルダ３１を用いることにより、膜厚差が低減されることがわかる。また、図３（Ｃ）と３（Ｆ）とを比較すると、本実施形態における基板ホルダ３１を用いることにより、各位置における反射率のばらつきが低減されることがわかる。
【００３７】
〔第２実施形態〕
以下、本発明に係る第２実施形態の蒸着治具について説明する。第２実施形態の蒸着治具は、第１実施形態の蒸着治具を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態と同様である。
【００３８】
以下、図４を参照しつつ、第２実施形態に係る蒸着治具２３０について詳述する。
蒸着治具２３０は、全体としてドーム状であり、図４（Ａ）及び４（Ｂ）に示すように、扇形の外周側の隅部分を除いた形状の輪郭を有する第１ホルダ２３３と、略扇形の輪郭を有する第２ホルダ２３４と、第１ホルダ２３３及び第２ホルダ２３４を反転可能に支持する支持体２３２とを備える。なお、図４（Ｂ）では、第１及び第２ホルダ２３３，２３４が反転途中の状態を示している。
【００３９】
第１ホルダ２３３は、経線方向の基準軸２３１ａに沿った中心領域に配置され、第２ホルダ２３４は、基準軸２３１ａから離れた周辺領域に配置される。第２ホルダ２３４は、第１ホルダ２３３の外縁側において第１ホルダ２３３を両側から挟むように配置されており、第１ホルダ２３３と、第１ホルダ２３３の左側に配置される第２ホルダ２３４の右半分と、第１ホルダ２３３の右側に配置される第２ホルダ２３４の左半分とを併せることにより、球面に沿う扇状の基本領域２３１が構成される。ここで、第１ホルダ２３３を挟む一対の第２ホルダ２３４の片側部分は、扇状の基本領域２３１内のうち外周側の一対の部分領域に相当するものとなっている。つまり、一対の第２ホルダ２３４は、その蒸着位置において、基準軸２３１ａを通る接平面に対して基準軸２３１ａのまわりに所定の角度に回転して傾斜した状態で配置される。これにより、第２ホルダ２３４は、装着された基板２０を周方向に所定の角度に傾斜した状態で支持する。一方、第１ホルダ２３３は、基準軸２３１ａを通る接平面に対して略平行に固定して配置される。第１ホルダ２３３は、第１の経線方向に沿った基準軸２３１ａのまわりに回転することで１８０度反転可能になっており、第２ホルダ２３４は、支持体２３２の中央の中心軸ＯＸから第２の経線方向に放射状に延び、一対の基準軸２３１ａ，２３１ａ間に配置される追加軸２３１ｃのまわりに回転することで１８０度反転可能になっている。
【００４０】
第１ホルダ２３３は、図４（Ｃ）に示すように、略扇形の輪郭を有しており、第１ホルダ２３３には、一対の回転軸２３５が対称軸上に配置されている。第１ホルダ２３３には、基板２０を装着した際に基板２０の両側の面が露出するような矩形の開口３３ｂが設けられている。開口３３ｂの角部において、支持基板２３１ｂから係止部３３ａが立設されている。係止部３３ａは、基板２０を４隅から支持して落下を防止する。係止部３３ａは、基板２０が蒸着源１０に対向する面が略球面に沿うような状態に固定する爪３３ｃを有している。第１ホルダ２３３の回転軸２３５は、基準軸２３１ａ上に沿って配置される。
【００４１】
第２ホルダ２３４は、図４（Ｃ）に示すように、略扇形の輪郭を有しており、第２ホルダ２３４には、追加軸２３１ｃに沿った一対の回転軸２３６が対称軸上に固定して配置されている。第２ホルダ２３４には、基板２０を装着した際に基板２０の両側の面が露出するような矩形の開口３４ｂが設けられている。開口３４ｂの角部において、支持基板２３１ｄから係止部３４ａが立設されている。係止部３４ａは、基板２０を４隅から支持して落下を防止する。係止部３４ａは、基板２０が蒸着源１０に対向する面が略球面に沿うような状態に固定する爪３４ｃを有している。第２ホルダ２３４の回転軸２３６は、追加軸２３１ｃ上に沿って配置される。
【００４２】
第１ホルダ２３３に隣接する一対の第２ホルダ２３４は、第１及び第２ホルダ２３３，２３４が反転しても基準軸２３１ａを通る接平面に対して基準軸２３１ａのまわりに所定の角度に回転して傾斜した状態で配置されるため、一対の第２ホルダに装着された基板２０は、球面に沿うように傾斜する。つまり、第１及び第２ホルダ３３３，３３４は、屋根形に折れ曲がって配置され、下側に１８０度未満の角度αをなす。
【００４３】
支持体２３２は、円形の外枠２３２ａと、中央枠２３２ｂと、中間枠２３２ｅと、放射状に延びる第１の経線枠２３２ｃと、第２の経線枠２３２ｆと、回転装置３２ｄ（図１参照）とを備える。第１の経線枠２３２ｃは、第１ホルダ２３３の中央側の輪郭に沿った形状になっており、第２の経線枠２３２ｆは、第１及び第２ホルダ２３３，２３４の輪郭に沿った形状になっている。中間枠２３２ｅは、第２ホルダ２３４の上端に沿って一対の第２の経線枠２３２ｆを結んでいる。なお、第１ホルダ２３３は、対向する外枠２３２ａと中央枠２３２ｂとによって傾斜して支持され、第２ホルダ２３４は、対向する外枠２３２ａと中間枠２３３ｅとによって傾斜して支持される。これにより、第１及び第２ホルダ２３３，２３４は、それぞれ独立して反転操作が可能となっている。なお、第１ホルダ２３３と第２ホルダ２３４とを単一の共通の反転機構４１を用いて順次反転させてもよいし、複数の異なる反転機構４１を用いて同時に反転させてもよい。
【実施例２】
【００４４】
図５（Ａ）〜５（Ｃ）は、本実施形態における第１及び第２ホルダ２３３，２３４上の位置と膜厚のばらつきについて説明するものである。図５（Ａ）の第１及び第２ホルダ２３３，２３４上の位置に対応する分光特性極値を図５（Ｂ）に、各位置における分光特性を図５（Ｃ）に示す。
【００４５】
図５（Ｂ）に示すように、本実施形態における第１及び第２ホルダ２３３，２３４上の分光特性極値は、６６６ｎｍ〜６７２ｎｍであった。よって、本実施形態における第１及び第２ホルダ２３３，２３４を用いることにより、膜厚差が低減されることがわかる。また、図５（Ｃ）に示すように、本実施形態における第１及び第２ホルダ２３３，２３４を用いることにより、各位置における反射率のばらつきが低減されることがわかる。
【００４６】
〔第３実施形態〕
以下、本発明に係る第３実施形態の蒸着治具について説明する。第３実施形態の蒸着治具は、第１実施形態の蒸着治具を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態と同様である。
【００４７】
以下、図６を参照しつつ、第３実施形態に係る蒸着治具３３０について詳述する。
蒸着治具３３０は、全体としてドーム状であり、図６（Ａ）及び６（Ｂ）に示すように、球面に沿う扇状の基本領域に相当する基板ホルダ３３１と、基板ホルダ３３１を反転可能に支持する支持体３２とを備える。なお、図６（Ｂ）では、基板ホルダ３３１が反転途中の状態を示している。
【００４８】
図６（Ａ）及び６（Ｃ）に示すように、各基板ホルダ３３１は、ドーム状又は球面状の領域を８等分した輪郭を有し、蒸着治具３３０のドーム中央寄りの第１ホルダ３３３と、蒸着治具３３０のドーム外縁寄りの一対の第２ホルダ３３４と、一対の回転軸３３５と、一対の第２ホルダ抑止棒３３７とを備える。第１ホルダ３３３は、基板２０を基準軸３３１ａに沿って基板ホルダ３３１のドーム中央寄りに固定する。一対の第２ホルダ３３４は、一対の基板２０を基板ホルダ３３１のドーム外縁寄りの部分領域において、可動な状態で基準軸３３１ａを挟んでいる。つまり、一対の第２ホルダ３３４は、その蒸着位置において、基準軸３３１ａを通る接平面に対して基準軸３３１ａのまわりに所定の角度に回転して傾斜した状態で配置される。これにより、第２ホルダ３３４は、装着された基板２０を周方向に所定の角度に傾斜した状態で支持する。一方、第１ホルダ３３３は、基準軸３３１ａを通る接平面に対して略平行に固定して配置される。回転軸３３５は、第１及び第２ホルダ３３３，３３４で共通の軸となっており、支持体３２に支持されて基準軸３３１ａ上に配置される。基板ホルダ３３１は、支持体３２の対向する外枠３２ａと中央枠３２ｂとによって傾斜して支持される。これにより、基板ホルダ３３１すなわち第１及び第２ホルダ３３３，３３４は、共通する基準軸３３１ａのまわりに回転することで１８０度反転可能になっている。
【００４９】
第２ホルダ３３４は、図６（Ｃ）に示すように、略扇形の輪郭を有しており、２つの第２ホルダ３３４が、回転軸３３５を挟んで左右対称に可動な状態で配置されている。図６（Ｄ）に示すように、第２ホルダ３３４を構成する支持基板３３１ｄには、基板２０を装着した際に基板２０の両側の面が露出するような矩形の開口３４ｂが設けられている。開口３４ｂの角部において、支持基板３３１ｄから係止部３４ａが立設されている。係止部３４ａは、基板２０を４隅から支持して落下を防止する。係止部３４ａは、基板２０が蒸着源１０に対向する面が略球面に沿うような状態に固定する爪３４ｃを有している。第２ホルダ３３４は、基準軸３３１ａ上に延びる支持部３３４ｄに支持されている。支持部３３４ｄは、ヒンジ状となっており、第２ホルダ３３４を回動可能にする。これにより、基板ホルダ３３１が反転した際に、第２ホルダ３３４に装着された各基板２０は、球面に沿うように傾斜する。つまり、一対の第２ホルダ３３４は、屋根形に折れ曲がって配置され、下側に１８０度未満の角度αをなす。
【００５０】
第１ホルダ３３３は、図６（Ｃ）に示すように、略扇形の輪郭を有しており、第１ホルダ３３３には、回転軸３３５が対称軸上に固定して配置されている。第１ホルダ３３３には、基板２０を装着した際に基板２０の両側の面が露出するような矩形の開口３３ｂが設けられている。開口３３ｂの角部において、支持基板３３１ｂから係止部３３ａが立設されている。係止部３３ａは、基板２０を４隅から支持して落下を防止する。係止部３３ａは、基板２０が蒸着源１０に対向する面が略球面に沿うような状態に固定する爪３３ｃを有している。
【００５１】
一対の回転軸３３５は、基板ホルダ３３１のドーム中央寄りとドーム外縁寄りとに固定されており、支持体３２にそれぞれ支持されて、基準軸３３１ａに沿って延びている。回転軸３３５は、真空容器４０に設けられた反転機構４１によって回転軸３３５のまわりに回転され、基板ホルダ３３１を１８０度反転させる。
【００５２】
なお、本実施形態において、回転軸３３５の外縁を回転軸受で支持し、第１及び第２ホルダ３３３，３３４との境界部分の回転軸３３５に例えばユニバーサルジョイントを設けることによって、第１ホルダ３３３を経線方向に関して球面に沿うように傾斜させてもよい。
【実施例３】
【００５３】
図７（Ａ）〜７（Ｃ）は、本実施形態における基板ホルダ３３１上の位置と膜厚のばらつきについて説明するものである。図７（Ａ）の基板ホルダ３３１上の位置に対応する分光特性極値を図７（Ｂ）に、各位置における分光特性を図７（Ｃ）に示す。
【００５４】
図７（Ｂ）に示すように、本実施形態における基板ホルダ３３１上の分光特性極値は、６６６ｎｍ〜６７３ｎｍであった。よって、本実施形態における基板ホルダ３３１を用いることにより、膜厚差が低減されることがわかる。また、図７（Ｃ）に示すように、本実施形態における基板ホルダ３３１を用いることにより、各位置における反射率のばらつきが低減されることがわかる。
【００５５】
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、基板ホルダ３１等の開口３３ｂ，３４ｂ等を矩形としたが、基板２０を支持しつつ、基板２０を露出可能な形状であればよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、被蒸着物ＤＳがプラスチック製のレンズであるとしたが、被蒸着物ＤＳは、レンズに限らず様々な光学素子とすることができ、またその材料も、プラスチックに限らずガラスその他の無機材料とすることもできる。
【００５７】
また、上記実施形態では、蒸着源１０を電子線で加熱するが、他の加熱法で蒸着源１０を加熱することもできる。
【００５８】
また、上記実施形態では、開口３３ｂ，３４ｂの角部の４隅に係止部３３ａ，３４ａを設けたが、基板２０を安定して保持できれば、例えば開口３３ｂ，３４ｂの辺上等、適当な位置に係止部３３ａ，３４ａを設けてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０…蒸着源、 ２０…基板、 ３０，２３０，３３０…蒸着治具、 ３１，３３１…基板ホルダ、 ３１ａ，２３１ａ，３３１ａ…基準軸、 ２３１ｃ…追加軸、 ３２，２３２…支持体、 ３３…固定ホルダ、 ３４…可動ホルダ、 ２３３，３３３…第１ホルダ、 ２３４，３３４…第２ホルダ、 ３５，２３５，２３６，３３５…回転軸、 ４０…真空容器、 ５０…補正板、 ９０…制御部、 ９１…蒸着源制御部、 ９２…蒸着治具駆動部、 ９３…気圧制御部、 ９４…補正板制御部、 １００…蒸着装置、 ＤＳ…被蒸着物、 ＯＬ１，ＯＬ２…光学面、 ＯＸ…中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着された基板を蒸着源に対向して支持可能であるとともに、球面に沿う扇状の基本領域の外周側において、前記装着された基板を周方向に所定の角度に傾斜した状態で支持する複数の部分領域と、
前記複数の部分領域を経線方向に沿った軸に関して反転可能に支持する支持体と、
を備えることを特徴とする蒸着治具。
【請求項２】
前記複数の部分領域は、略扇形の輪郭を有することを特徴とする請求項１に記載の蒸着治具。
【請求項３】
前記複数の部分領域は、反転の前後に、前記装着された基板が移動可能な係止部をそれぞれ有することを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の蒸着治具。
【請求項４】
前記基本領域は、経線方向に沿った基準軸を通る接平面に対して略平行に設けられる第１ホルダと、前記複数の部分領域として前記接平面に対して前記基準軸のまわりに所定の角度に傾斜して設けられる少なくとも１つ以上の第２ホルダとを有することを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一方に記載の蒸着治具。
【請求項５】
前記第２ホルダは、偶数個で構成され、前記基準軸を挟んで対称的に配置されることを特徴とする請求項４に記載の蒸着治具。
【請求項６】
前記第１ホルダは、第１の経線方向に沿った基準軸に関して反転し、第２ホルダは、第２の経線方向に沿った追加軸に関して反転することを特徴とする請求項４及び請求項５のいずれか一項に記載の蒸着治具。
【請求項７】
前記第１及び第２ホルダは、共通する経線方向に沿った基準軸に関して反転することを特徴とする請求項４及び請求項５のいずれか一項に記載の蒸着治具。
【請求項８】
前記支持体は、球面の中心軸のまわりに回転駆動されることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の蒸着治具。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の蒸着治具を備え、前記蒸着治具は、蒸着源に対向して配置されることを特徴とする蒸着装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の蒸着治具を使用することを特徴とする光ピックアップ装置用の対物レンズの製造方法。
【請求項１】
装着された基板を蒸着源に対向して支持可能であるとともに、球面に沿う扇状の基本領域の外周側において、前記装着された基板を周方向に所定の角度に傾斜した状態で支持する複数の部分領域と、
前記複数の部分領域を経線方向に沿った軸に関して反転可能に支持する支持体と、
を備えることを特徴とする蒸着治具。
【請求項２】
前記複数の部分領域は、略扇形の輪郭を有することを特徴とする請求項１に記載の蒸着治具。
【請求項３】
前記複数の部分領域は、反転の前後に、前記装着された基板が移動可能な係止部をそれぞれ有することを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の蒸着治具。
【請求項４】
前記基本領域は、経線方向に沿った基準軸を通る接平面に対して略平行に設けられる第１ホルダと、前記複数の部分領域として前記接平面に対して前記基準軸のまわりに所定の角度に傾斜して設けられる少なくとも１つ以上の第２ホルダとを有することを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一方に記載の蒸着治具。
【請求項５】
前記第２ホルダは、偶数個で構成され、前記基準軸を挟んで対称的に配置されることを特徴とする請求項４に記載の蒸着治具。
【請求項６】
前記第１ホルダは、第１の経線方向に沿った基準軸に関して反転し、第２ホルダは、第２の経線方向に沿った追加軸に関して反転することを特徴とする請求項４及び請求項５のいずれか一項に記載の蒸着治具。
【請求項７】
前記第１及び第２ホルダは、共通する経線方向に沿った基準軸に関して反転することを特徴とする請求項４及び請求項５のいずれか一項に記載の蒸着治具。
【請求項８】
前記支持体は、球面の中心軸のまわりに回転駆動されることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の蒸着治具。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の蒸着治具を備え、前記蒸着治具は、蒸着源に対向して配置されることを特徴とする蒸着装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の蒸着治具を使用することを特徴とする光ピックアップ装置用の対物レンズの製造方法。
【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２０１１−２３１３７０（Ｐ２０１１−２３１３７０Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０２３７５（Ｐ２０１０−１０２３７５）
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
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