薄膜形成方法
【課題】薄膜全体の光学特性を確実に向上させる。
【解決手段】２層以上の層を積層した光学的な薄膜を形成するための薄膜形成方法が開示されている。当該方法では、形成しようとする薄膜の設計条件を設定する工程Ｓ１と、前記設計条件に基づき、仮薄膜を形成する工程Ｓ２と、前記設計条件中の設計値と前記仮薄膜の実測値との間で光学特性のズレを算出する工程Ｓ３と、前記光学特性のズレ量に基づき、前記仮薄膜の各層のうち、前記光学特性のズレに大きな影響を及ぼす層又はその組合せを特定し、特定した層の前記設計条件を変更する工程Ｓ５，Ｓ６と、変更後の前記設計条件に基づき、本薄膜を形成する工程Ｓ９と、を備える。
【解決手段】２層以上の層を積層した光学的な薄膜を形成するための薄膜形成方法が開示されている。当該方法では、形成しようとする薄膜の設計条件を設定する工程Ｓ１と、前記設計条件に基づき、仮薄膜を形成する工程Ｓ２と、前記設計条件中の設計値と前記仮薄膜の実測値との間で光学特性のズレを算出する工程Ｓ３と、前記光学特性のズレ量に基づき、前記仮薄膜の各層のうち、前記光学特性のズレに大きな影響を及ぼす層又はその組合せを特定し、特定した層の前記設計条件を変更する工程Ｓ５，Ｓ６と、変更後の前記設計条件に基づき、本薄膜を形成する工程Ｓ９と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学的な薄膜を形成するための薄膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズやフィルタ、反射鏡などの光学部材には、反射防止を行ったり、波長ごとの透過率や反射率を所定の特性にしたり、波長ごとの位相特性を所定の特性にしたりするために、その表面に複数層からなる光学的な薄膜が形成されることが多い。この薄膜の層数は１０層を超える場合もあり、薄膜を構成する各層の層厚を制御することにより、所望の光学特性を得ることができるようになっている。
【０００３】
例えば、特許文献１の技術では、１層ごとに成膜して膜厚をモニタリングし、そのモニタリング結果を次の層の成膜に反映させたり、被成膜物（基板１１）を入れ替えるごとに前回の成膜条件や膜厚設定などを次の成膜にフィードバックさせたりして、所望の光学特性を得ることができるようにしている（段落００５５〜００７１や図１など参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２４７０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術のように、１層ごとに成膜して膜厚をモニタリングしたとしても、現実的には、少なくとも初期の設計値と実際に形成された薄膜の実測値との間に光学特性のズレが発生していると考えられる。この場合に、特許文献１の技術では、薄膜を全体として監視していないため、最終的にできあがった薄膜のうち、いずれの層が光学特性のズレに影響しているのかが不明であり、結局のところ、層ごとの精度を向上させることはできても、薄膜全体の精度の向上には直接的に結び付いているとはいえない。
したがって、本発明の主な目的は、薄膜全体の光学特性を確実に向上させることができる薄膜形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明によれば、
２層以上の層を積層した光学的な薄膜を形成するための薄膜形成方法において、
形成しようとする薄膜の設計条件を設定する工程と、
前記設計条件に基づき、仮薄膜を形成する工程と、
前記設計条件の設計値と前記仮薄膜の実測値との間で光学特性のズレを算出する工程と、
前記光学特性のズレ量に基づき、前記仮薄膜の各層のうち、前記光学特性のズレに大きな影響を及ぼす層又はその組合せを特定し、特定した層の前記設計条件を変更する工程と、
変更後の前記設計条件に基づき、本薄膜を形成する工程と、
を備えることを特徴とする薄膜形成方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、薄膜全体のうち、誤差の大きい層又はその組合せを特定してその特定した層の設計条件を特定的に変更し、変更後の設計条件に基づき薄膜を形成するから、薄膜全体の光学特性を確実に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の好ましい実施形態にかかる光ピックアップ装置の概略構成を示す図面である。
【図２】本発明の好ましい実施形態にかかる薄膜形成システムの概略構成を示す図面である。
【図３】本発明の好ましい実施形態にかかる薄膜形成方法の各工程を経時的に説明するための概略的なフローチャートである。
【図４】本発明の好ましい実施形態にかかる薄膜形成方法の一部の工程において、設計値と実測値との光学特性のズレの算出を説明するための図面である。
【図５】本発明の好ましい実施形態にかかる薄膜形成方法の一部の工程において、補正後の設計値と実測値との光学特性のズレの算出を説明するための図面である。
【図６】本発明の好ましい実施形態の応用例を説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００１０】
図１に示す通り、光ピックアップ装置３０には、半導体レーザ発振器３２が具備されている。半導体レーザ発振器３２は、ＢＤ（Blu-ray Disc）用として波長３８０〜４２０ｎｍの特定波長（例えば４０５ｎｍ）のブルーレーザ光（青紫色レーザ）を出射するようになっている。光ピックアップ装置３０は光学装置の一例であり、半導体レーザ発振器３２は光源の一例である。
【００１１】
半導体レーザ発振器３２から出射されるブルーレーザ光の光軸上には、半導体レーザ発振器３２から離間する方向に向かって、コリメータ３３、ビームスプリッタ３４、１／４波長板３５、絞り３６、対物レンズ３７が順次配設されている。
【００１２】
ビームスプリッタ３４と近接した位置であって、上述したブルーレーザ光の光軸と直交する方向には、２組のレンズからなるセンサーレンズ群３８、センサー３９が順次配設されている。
【００１３】
対物レンズ３７は、高密度な光ディスクＤ（ＢＤ用光ディスク）に対向した位置に配置されており、半導体レーザ発振器３２から出射されたブルーレーザ光を光ディスクＤの一面上に集光するようになっている。対物レンズ３７は光学素子の一例であり、像側開口数ＮＡが０．７以上となっている。対物レンズ３７の周縁部にはフランジ部が形成されており、当該フランジ部が２次元アクチュエータ４０に装着されている。２次元アクチュエータ４０の動作により、対物レンズ３７は光軸上を移動自在となっている。
【００１４】
図１中拡大図に示す通り、対物レンズ３７は主には樹脂成形部５０で構成されており、樹脂成形部５０の表面５２には反射防止膜６０が形成されている。
本実施形態では、対物レンズ３７は樹脂成形部５０と反射防止膜６０とで構成され、反射防止膜６０が対物レンズ３７の表面３７ａに形成されている。反射防止膜６０は対物レンズ３７の表面３７ａに加えて、その反対面（表面３７ｂ）に形成されてもよい。
【００１５】
樹脂成形部５０は主には、ブルーレーザ光への耐光性の観点から、脂環式構造を有する重合体からなる樹脂で構成されていることが好ましい。
当該樹脂の具体例としては、日本ゼオン製ＺＥＯＮＥＸ、三井化学製ＡＰＥＬ、ＪＳＲ製アートン、ＴＯＰＡＳ ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＰＯＬＹＭＥＲＳ Ｇｍｂｈ製ＴＯＰＡＳなどが挙げられる。
【００１６】
反射防止膜６０は光学的な薄膜の一例であり、表１に示すような７層構造を有している。反射防止膜６０の各層はブルーレーザ光の波長に対応して層厚が決定されている。
【００１７】
【表１】
【００１８】
表１中、「第ｎ層」の欄のうち、「第１層」が空気（大気）側の層であり、「第７層」が樹脂成形部５０上に直に形成された層である。
「構成材料」の欄のうち、「Ｌ」は低屈折率材料であり、「Ｈ」は高屈折率材料であり、「Ｌ５」はＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３との混合物である。
「低屈折率材料」は屈折率１．６１未満の材料であり、当該材料としては、ＳｉＯ，ＳｉＯ２，Ｌ５（ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３との混合物）のみならず、ＡｌＦ，Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＦ２又はこれらの混合物であってもよい。
「高屈折率材料」は屈折率１．６１以上の材料であり、当該材料としてはＺｒＯ２のみならず、Ｔａ２Ｏ５，Ｔａ２Ｏ５とＴｉＯ２との混合物，ＺｒＯ２とＴｉＯ２との混合物であってもよいし、Ｓｃ２Ｏ３，ＬａＯ３，ＬａＦ２，Ｙ２Ｏ３，ＨｆＯ２，ＴａＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ３，ＳｉＮ又はこれらの混合物であってもよい。
【００１９】
本実施形態では、反射防止膜６０の一例として表１に記載の７層構造の薄膜を挙げているが、反射防止膜６０は各層の層厚や各層の屈折率、構成材料の種類・組合せなどが適宜変更可能なものであり、層数も２層以上（複数）であればよい。
例えば、反射防止膜６０は表２に示すような３層構造を有していてもよいし、表３に示すような５層構造を有していてもよい。
【００２０】
【表２】
【００２１】
【表３】
【００２２】
反射防止膜６０の層数は好ましくは２〜１５層である。
層数の下限を２層とするのは、低屈折率材料と高屈折率材料とを少なくとも１種ずつ組み合わせないと所望の反射防止特性を確保するのが困難であり、また本願が後述の薄膜形成時において反射防止膜６０の光学特性を向上させる上で誤差の大きい層を特定することを特徴の１つとしているからである。
【００２３】
層数の上限を１５層とするのは、以下の理由による。
すなわち、短波長（例えば波長４０５ｎｍ）のブルーレーザ光は、一般に、樹脂やガラスなどの基材，薄膜材料などの無機質に対しダメージを与えるだけの強度を有しており、その強度は（１）レーザ耐力（Ｊ／ｍｍ２）、（２）レーザ閾値（Ｗ／ｍｍ２）などで議論される。
本実施形態では樹脂成形部５０が基材に相当し、反射防止膜６０が無機質に相当する。
ここで（１）の観点から、ブルーレーザ光を照射し続けると、あるエネルギー（Ｊ／ｍｍ２）以上で、基材，無機質はエネルギーを蓄えられなくなり、ダメージを受ける。特に無機質で構成される薄膜は、光を透過・反射する以外に光を吸収し、その吸収量が大きいと、よりダメージを受けると考えられている。
他方、（２）の観点からも、ブルーレーザ光を照射し続けると、あるパワー（Ｗ／ｍｍ２）以上で、基材，無機質はダメージを受ける。一般に、反射防止膜のうち、高屈折率材料の層はダメージを受けやすいため、当該層の層数を少なくする必要があり、また、層間の界面（高屈折率材料の層と低屈折率材料の層との境目）で電場変化があり、界面の数を減らすことや界面に電場極値を持たせないようにすることも知られている。
以上の理由から、本実施形態では、反射防止膜６０の層数の上限を１５層としている。
【００２４】
なお、上記した反射防止膜６０は対物レンズ３７に加え、その他の光学素子にも使用することができる。
例えば、３層構造，５層構造の反射防止膜６０であれば、当該反射防止膜６０はコリメータ３３にも好適に使用することができる。
７層構造の反射防止膜６０であれば、当該反射防止膜６０もコリメータ３３に好適に使用することができ、さらにＣＤ用レーザ光（波長７８０ｎｍ前後），ＤＶＤ用レーザ光（波長６５０ｎｍ前後）などの赤系レーザ光に対応した対物レンズやコリメータにも好適に使用することができる。
【００２５】
続いて、光ピックアップ装置３０の動作について説明する。
【００２６】
光ディスクＤへの情報の記録動作時や光ディスクＤに記録された情報の再生動作時に、半導体レーザ発振器３２からブルーレーザ光が出射される。出射されたブルーレーザ光は、コリメータ３３を透過して無限平行光にコリメートされた後、ビームスプリッタ３４を透過して、１／４波長板３５を透過する。さらに、当該ブルーレーザ光は絞り３６及び対物レンズ３７を透過した後、光ディスクＤの保護基板Ｄ１を介して情報記録面Ｄ２に集光スポットを形成する。
【００２７】
集光スポットを形成したブルーレーザ光は、光ディスクＤの情報記録面Ｄ２で情報ビットによって変調され、情報記録面Ｄ２によって反射される。そして、この反射光は、対物レンズ３７及び絞り３６を順次透過した後、１／４波長板３５によって偏光方向が変更され、ビームスプリッタ３４で反射する。その後、当該反射光は、センサーレンズ群３８を透過して非点収差が与えられ、センサー３９で受光されて、最終的には、センサー３９によって光電変換されることによって電気的な信号となる。
【００２８】
以後、このような動作が繰り返し行われ、光ディスクＤに対する情報の記録動作や、光ディスクＤに記録された情報の再生動作が完了する。
【００２９】
続いて、対物レンズ３８の一部を構成する反射防止膜６０の薄膜形成システムとその薄膜形成方法とについて説明する。
【００３０】
図２に示す通り、薄膜形成システム７０は真空蒸着装置８０とこれを制御する制御装置９０とを有している。
真空蒸着装置８０は真空チャンバ８１を有している。真空チャンバ８１の天井部には回転自在な回転軸８２が設置されている。真空チャンバ８１の内部において、回転軸８２には回転板８３が固定されている。回転板８３には反射防止膜６０を形成しようとする樹脂成形部５０を設置するためのホルダが設けられている（図示略）。真空チャンバ８１の内部であって回転板８３の下方には坩堝８４（蒸発源）が設置されている。坩堝８４には反射防止膜６０の各層を構成する材料（蒸着材料）が適宜充填される。
【００３１】
制御装置９０は真空蒸着装置８０と接続されており、真空蒸着装置８０の作動やその停止、作動条件などを制御するようになっている。真空蒸着装置８０は作動すると、大まかには、回転軸８２が回転してそれに伴い回転板８３が回転し、坩堝８４に電子線が照射されて坩堝８４から蒸着材料が蒸発する。その結果、回転板８３に設置された被設置物（樹脂成形部５０）に対し蒸着材料が付着して、その材料による薄膜（層）が形成される。
なお、真空蒸着装置８０には層厚測定装置（図示略）が装備されており、反射防止膜６０の各層の層厚を測定可能となっている。
【００３２】
薄膜形成システム７０を用いた薄膜形成方法では、まず、真空蒸着装置８０の回転板８３に対し、樹脂成形部５０を設置する。樹脂成形部５０は上記樹脂を、一定条件下で金型に対し射出成形して形成される。
その後、制御装置９０により真空蒸着装置８０を制御して、樹脂成形部５０の表面５２に対し、電子線（Electron Beam）や抵抗加熱を用いた真空蒸着処理により反射防止膜６０を形成する。
【００３３】
詳しくは、図３に示す通り、制御装置９０に対して設計条件を入力・設定し、制御装置９０を用いて、所望の光学特性を有する反射防止膜６０を設計する（ステップＳ１）。設計条件として、反射防止膜６０の各層の層厚や各層の構成材料、真空蒸着装置８０で使用する蒸着遮蔽板の種類（図６参照）などを入力・設定する。
ステップＳ１では、反射防止膜６０の設計は制御装置９０とは別体の設計装置（ＰＣ）を用いておこない、その設計条件（設計データ）を制御装置９０に転送するような構成としてもよい。
【００３４】
その後、制御装置９０により真空蒸着装置８０を制御して、先で入力した設計条件に基づき、樹脂成形部５０上に「試作用（仮）」の反射防止膜６０を形成し（ステップＳ２）、試作用の反射防止膜６０の各層の層厚を測定する。
【００３５】
その後、制御装置９０を用いて、設計条件中の設計値と実測値との光学特性のズレ量を算出する（ステップＳ３）。
詳しくは、制御装置９０を用いて、設計値の対象波長（例えば４００〜８００ｎｍ）領域における各波長の反射率を算出するとともに、実測値からもこれと同様の波長領域における各波長の反射率を算出し、設計値に対する実測値の光学特性のズレ量を算出する。
【００３６】
この場合、光学特性のズレ量として、図４に示す通り、設計値の反射率（実線部）と実測値の反射率（点線部）との各反射率の差分二乗和（縦線部）を求める。
「反射率」は、樹脂成形部５０（出射媒質）の屈折率，反射防止膜６０の各層の層厚・屈折率，大気（入射媒質）の屈折率で決定される値（％）である。
一方、「差分二乗和」とは、設計値の反射率と実測値の反射率との差分を、二乗して対象波長領域の全域にわたり足し合わせた値（（％）２）であり、下記式（Ａ）で表される値である。
【数１】
【００３７】
その後、制御装置９０を用いて、求めた差分二乗和が所定の閾値（（％）２）以上であるか否かを判断し、試作用の反射防止膜９０の光学特性の良否を判定する（ステップＳ４）。
【００３８】
制御装置９０を用いた判断の結果、差分二乗和が所定の閾値以上である場合には、設計値に対する実測値の光学特性のズレ量が大きいと認定し、制御装置９０を用いて、当該ズレに影響の大きい誤差を有する層又はその組合せを特定する（ステップＳ５）。そして制御装置９０において、特定した層の既に入力・設定済みの設計値（層厚）を変更し、設計値の層厚を補正する（ステップＳ６）。
その後、制御装置９０を用いて、補正後の設計値（補正値）と実測値との光学特性のズレ量を算出し（ステップＳ７）、ステップＳ２と本ステップＳ７とで算出した各ズレ量を比較して補正の良否を判定する（ステップＳ８）。
【００３９】
詳しくは、ステップＳ５の工程では、設計値に対する実測値の光学特性のズレの起因を、下記（１）〜（１２）の誤差と仮定し、各誤差（１）〜（１２）の影響力を数値化する。
【００４０】
（１）第１層の層厚
（２）第２層の層厚
（３）第３層の層厚
（４）第４層の層厚
（５）第５層の層厚
（６）第６層の層厚
（７）第７層の層厚
（８）第１〜７層の総層厚
（９）第１，３，５，７層（低屈折率材料層）の総層厚
（１０）第２，４，６層（高屈折率材料層）の総層厚
（１１）第１，５層（Ｌ５層）の総層厚
（１２）第３，７層（ＳｉＯ２層）の総層厚
【００４１】
誤差（１）の影響力は、設計値の反射率と実測値（第１層）の反射率との差を二乗した値から、誤差特定値の反射率と実測値（第１層）の反射率との差を二乗した値を差し引き、その差引き後の値を、対象波長領域の全域にわたり足し合わせた値（（％）２）であり、下記式（Ｂ）で表される値である。
「誤差特定値」とは、誤差を特定するために用いる一定の値であって、もとの設計値に対し「Δ」分の層厚を足し合わせた値である。Δは、例えば０．００２ｎｍである。
【数２】
【００４２】
他の誤差（２）〜（１２）についても、誤差（１）の影響力を数値化したのと同様にして、影響力を数値化する。
各誤差（１）〜（１２）の影響力を数値化したら、それら数値を比較して最も大きい数値を有する誤差（１）〜（１２）を特定する。特定した誤差（１）〜（１２）の層の層厚が、設計値に対する実測値の光学特性のズレに、顕著に関与していると考えられる。
【００４３】
ステップＳ６の工程では、特定した誤差（１）〜（１２）の層の層厚を補正（フィッティング）する。
補正は、特定した誤差（１）〜（１２）の層の層厚を、下記式（Ｃ）にしたがい算出した値だけ変動させる。
［（影響力）／ｘ］×ｙ … （Ｃ）
【００４４】
例えば、誤差（１）〜（７）を特定した場合には、（ｘ，ｙ）＝（０．００２，０．５）として、その第１〜７層の層厚を変動させる。
誤差（８）を特定した場合には、（ｘ，ｙ）＝（０．００２，０．０００５）として、第１〜７層の総層厚を変動させる。
誤差（９）を特定した場合には、（ｘ，ｙ）＝（０．００２，０．００２）として、第１，３，５，７層の総層厚を変動させる。
誤差（１０）を特定した場合には、（ｘ，ｙ）＝（０．００２，０．００５）として、第２，４，６層の総層厚を変動させる。
誤差（１１）を特定した場合には、（ｘ，ｙ）＝（０．００２，０．００２）として、第１，５層の総層厚を変動させる。
誤差（１２）を特定した場合には、（ｘ，ｙ）＝（０．００２，０．００２）として、第３，７層の総層厚を変動させる。
【００４５】
なお、式（Ｃ）中、ｘ，ｙは、反射防止膜６０の反射特性により適宜変更可能な係数であり、反射防止膜６０が３層構造であるのか、５層構造であるのか、又は７層構造であるのかなどにより異なってもよい。
【００４６】
ステップＳ７の工程では、先のステップＳ３の工程と同様の処理により、図５に示す通り、補正後の設計値の反射率（長点線部）を算出し、その反射率とステップＳ３の工程で測定した実測値の反射率との差分二乗和（縦線部）を求める（ステップＳ７）。
【００４７】
ステップＳ８の工程では、ステップＳ３の工程で求めた差分二乗和と、ステップＳ７の工程で求めた差分二乗和とを比較して、差分二乗和の変化量（＝（ステップＳ７の差分二乗和）／（ステップＳ３の差分二乗和））が一定値以下であるか否かを判断し、先のステップＳ６の工程における補正の良否を判定する（ステップＳ８）。
その判断の結果、差分二乗和の変化が大きくその変化量が一定値以下である場合には、設計値の補正が不十分であると認定し、当該変化量が一定値を上回るまで、ステップＳ５〜Ｓ８の処理を繰り返す。
【００４８】
この場合、２サイクル目のステップＳ５の工程では、数値化した誤差（１）〜（１２）のうち、最も大きい数値を有する誤差（１）〜（１２）に加え、２番目に大きい数値を有する誤差（１）〜（１２）を特定する。
２サイクル目のステップＳ８の工程では、１サイクル目のステップＳ７の工程で求めた差分二乗和を基準として、その基準となる差分二乗和と、２サイクル目のステップＳ７の工程で求めた差分二乗和とを比較する。
【００４９】
３サイクル目以降のステップＳ５の工程では、数値化した誤差（１）〜（１２）のうち、その前までのサイクルで特定した誤差（１）〜（１２）に加え、その次に大きい数値を有する誤差（１）〜（１２）を順に特定する。
３サイクル目以降のステップＳ８の工程では、直前のサイクルのステップＳ７の工程で求めた差分二乗和を基準として、その基準となる差分二乗和と、そのサイクルのステップＳ７の工程で求めた差分二乗和とを比較する。
【００５０】
ステップＳ５〜Ｓ８の処理を実行した結果、当該変化が小さくその変化量が一定値を上回ったときに、設計値の補正が限界であると認定する。この場合、その直前に算出した補正後の設計値（層厚）から制御装置９０に真に入力すべき値が逆算され、その逆算された値が入力値として確定する。
【００５１】
その後、補正後の設計値を再度制御装置９０に入力・設定するとともに、試作用の反射防止膜６０を形成した樹脂成形部５０に代えて、別の樹脂成形部５０を真空蒸着装置８０の回転板８３に設置し、補正後の設計値（制御装置９０への再入力値）に基づき、ステップＳ２の工程以降の処理を実行する。そして制御装置９０により真空蒸着装置８０を制御して、ステップＳ４の工程において所定の閾値を下回った条件（層厚）で、「製品用・量産用（本）」の反射防止膜６０を形成する（ステップＳ９）。これにより、樹脂成形部５０の表面５２に対し、ステップＳ１の工程で入力・設定した設計条件通りの反射防止膜６０を、高精度で形成することができる。
【００５２】
例えば、ステップＳ１の工程における設計値（総層厚）が１００ｎｍであり、ステップＳ２の工程で形成した試作用の反射防止膜６０の実際の総層厚が９０ｎｍであったと仮定する。この場合に、ステップＳ５〜Ｓ８の工程の処理の結果、補正後の設計値が９０ｎｍと決定されたら、真空蒸着装置８０への制御値として、制御装置９０への入力値を１００から１１１（１００／９０）に変更すれば、最初に設定した設計値（＝１００ｎｍ）に限りなく近い反射防止膜６０を形成することができると考えられる。
【００５３】
以上の本実施形態によれば、反射防止膜６０全体のうち、全体の膜厚（総層厚）をも対象として誤差の大きい層を特定し、その層の設計値（層厚）を補正して補正後の設計値に基づき、製品用・量産用（本）の反射防止膜６０を形成するから、反射防止膜６０の光学特性が１層ごとに改善されるよりも、反射防止膜６０全体の光学特性の精度を確実に向上させることができる。
【００５４】
なお、ステップＳ５の工程では、設計値と実測値との光学特性のズレの起因を（１）〜（１２）の誤差と仮定したが、そのズレの起因としてこれら誤差（１）〜（１２）をすべて列挙する必要はなく、誤差（１）〜（１２）のいずれかを列挙するものとしてもよい。
例えば、誤差（１）〜（８）を列挙するものとしてもよいし、誤差（１）〜（１０）を列挙するものとしてもよいし、誤差（１）〜（８），（１１），（１２）を列挙するものとしてもよい。
【００５５】
さらに、本実施形態では、設計条件のうち、層厚を誤差（１）〜（１２）として列挙しこれを変更（補正）するものとしたが、設計条件として各層の層厚に代え又は加え、各層の構成材料や各層を形成する際に使用する蒸着遮蔽板の種類を誤差として列挙・数値化し、光学特性のズレに影響が大きいと特定した層の層厚や構成材料、特定した層を形成する際に使用する蒸着遮蔽板の少なくとも１つを、変更するものとしてもよい。
すなわち、真空蒸着装置８０により反射防止膜６０を形成する場合には、膜厚（層厚）を均一にするために、図６に示す通り、蒸着源（蒸着材料）を切替えるごとに、回転板８３の下方の所定位置に蒸着遮蔽板１０，２０（マスク）を設置するが、設計条件の変更対象として、蒸着材料の種類や蒸着遮蔽板１０，２０の種類（形状）を加えてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０，２０ 遮蔽板
３０ 光ピックアップ装置
３２ 半導体レーザ発振器
３３ コリメータ
３４ ビームスプリッタ
３５ １／４波長板
３６ 絞り
３７ 対物レンズ
３７ａ，３７ｂ 表面
３８ センサーレンズ群
３９ センサー
４０ ２次元アクチュエータ
５０ 樹脂成形部
５２ 表面
６０ 反射防止膜
７０ 薄膜形成システム
８０ 真空蒸着装置
８１ 真空チャンバ
８２ 回転軸
８３ 回転板
８４ 坩堝（蒸発源）
９０ 制御装置
Ｄ 光ディスク
Ｄ１ 保護基板
Ｄ２ 情報記録面
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学的な薄膜を形成するための薄膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズやフィルタ、反射鏡などの光学部材には、反射防止を行ったり、波長ごとの透過率や反射率を所定の特性にしたり、波長ごとの位相特性を所定の特性にしたりするために、その表面に複数層からなる光学的な薄膜が形成されることが多い。この薄膜の層数は１０層を超える場合もあり、薄膜を構成する各層の層厚を制御することにより、所望の光学特性を得ることができるようになっている。
【０００３】
例えば、特許文献１の技術では、１層ごとに成膜して膜厚をモニタリングし、そのモニタリング結果を次の層の成膜に反映させたり、被成膜物（基板１１）を入れ替えるごとに前回の成膜条件や膜厚設定などを次の成膜にフィードバックさせたりして、所望の光学特性を得ることができるようにしている（段落００５５〜００７１や図１など参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２４７０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術のように、１層ごとに成膜して膜厚をモニタリングしたとしても、現実的には、少なくとも初期の設計値と実際に形成された薄膜の実測値との間に光学特性のズレが発生していると考えられる。この場合に、特許文献１の技術では、薄膜を全体として監視していないため、最終的にできあがった薄膜のうち、いずれの層が光学特性のズレに影響しているのかが不明であり、結局のところ、層ごとの精度を向上させることはできても、薄膜全体の精度の向上には直接的に結び付いているとはいえない。
したがって、本発明の主な目的は、薄膜全体の光学特性を確実に向上させることができる薄膜形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明によれば、
２層以上の層を積層した光学的な薄膜を形成するための薄膜形成方法において、
形成しようとする薄膜の設計条件を設定する工程と、
前記設計条件に基づき、仮薄膜を形成する工程と、
前記設計条件の設計値と前記仮薄膜の実測値との間で光学特性のズレを算出する工程と、
前記光学特性のズレ量に基づき、前記仮薄膜の各層のうち、前記光学特性のズレに大きな影響を及ぼす層又はその組合せを特定し、特定した層の前記設計条件を変更する工程と、
変更後の前記設計条件に基づき、本薄膜を形成する工程と、
を備えることを特徴とする薄膜形成方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、薄膜全体のうち、誤差の大きい層又はその組合せを特定してその特定した層の設計条件を特定的に変更し、変更後の設計条件に基づき薄膜を形成するから、薄膜全体の光学特性を確実に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の好ましい実施形態にかかる光ピックアップ装置の概略構成を示す図面である。
【図２】本発明の好ましい実施形態にかかる薄膜形成システムの概略構成を示す図面である。
【図３】本発明の好ましい実施形態にかかる薄膜形成方法の各工程を経時的に説明するための概略的なフローチャートである。
【図４】本発明の好ましい実施形態にかかる薄膜形成方法の一部の工程において、設計値と実測値との光学特性のズレの算出を説明するための図面である。
【図５】本発明の好ましい実施形態にかかる薄膜形成方法の一部の工程において、補正後の設計値と実測値との光学特性のズレの算出を説明するための図面である。
【図６】本発明の好ましい実施形態の応用例を説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００１０】
図１に示す通り、光ピックアップ装置３０には、半導体レーザ発振器３２が具備されている。半導体レーザ発振器３２は、ＢＤ（Blu-ray Disc）用として波長３８０〜４２０ｎｍの特定波長（例えば４０５ｎｍ）のブルーレーザ光（青紫色レーザ）を出射するようになっている。光ピックアップ装置３０は光学装置の一例であり、半導体レーザ発振器３２は光源の一例である。
【００１１】
半導体レーザ発振器３２から出射されるブルーレーザ光の光軸上には、半導体レーザ発振器３２から離間する方向に向かって、コリメータ３３、ビームスプリッタ３４、１／４波長板３５、絞り３６、対物レンズ３７が順次配設されている。
【００１２】
ビームスプリッタ３４と近接した位置であって、上述したブルーレーザ光の光軸と直交する方向には、２組のレンズからなるセンサーレンズ群３８、センサー３９が順次配設されている。
【００１３】
対物レンズ３７は、高密度な光ディスクＤ（ＢＤ用光ディスク）に対向した位置に配置されており、半導体レーザ発振器３２から出射されたブルーレーザ光を光ディスクＤの一面上に集光するようになっている。対物レンズ３７は光学素子の一例であり、像側開口数ＮＡが０．７以上となっている。対物レンズ３７の周縁部にはフランジ部が形成されており、当該フランジ部が２次元アクチュエータ４０に装着されている。２次元アクチュエータ４０の動作により、対物レンズ３７は光軸上を移動自在となっている。
【００１４】
図１中拡大図に示す通り、対物レンズ３７は主には樹脂成形部５０で構成されており、樹脂成形部５０の表面５２には反射防止膜６０が形成されている。
本実施形態では、対物レンズ３７は樹脂成形部５０と反射防止膜６０とで構成され、反射防止膜６０が対物レンズ３７の表面３７ａに形成されている。反射防止膜６０は対物レンズ３７の表面３７ａに加えて、その反対面（表面３７ｂ）に形成されてもよい。
【００１５】
樹脂成形部５０は主には、ブルーレーザ光への耐光性の観点から、脂環式構造を有する重合体からなる樹脂で構成されていることが好ましい。
当該樹脂の具体例としては、日本ゼオン製ＺＥＯＮＥＸ、三井化学製ＡＰＥＬ、ＪＳＲ製アートン、ＴＯＰＡＳ ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＰＯＬＹＭＥＲＳ Ｇｍｂｈ製ＴＯＰＡＳなどが挙げられる。
【００１６】
反射防止膜６０は光学的な薄膜の一例であり、表１に示すような７層構造を有している。反射防止膜６０の各層はブルーレーザ光の波長に対応して層厚が決定されている。
【００１７】
【表１】
【００１８】
表１中、「第ｎ層」の欄のうち、「第１層」が空気（大気）側の層であり、「第７層」が樹脂成形部５０上に直に形成された層である。
「構成材料」の欄のうち、「Ｌ」は低屈折率材料であり、「Ｈ」は高屈折率材料であり、「Ｌ５」はＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３との混合物である。
「低屈折率材料」は屈折率１．６１未満の材料であり、当該材料としては、ＳｉＯ，ＳｉＯ２，Ｌ５（ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３との混合物）のみならず、ＡｌＦ，Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＦ２又はこれらの混合物であってもよい。
「高屈折率材料」は屈折率１．６１以上の材料であり、当該材料としてはＺｒＯ２のみならず、Ｔａ２Ｏ５，Ｔａ２Ｏ５とＴｉＯ２との混合物，ＺｒＯ２とＴｉＯ２との混合物であってもよいし、Ｓｃ２Ｏ３，ＬａＯ３，ＬａＦ２，Ｙ２Ｏ３，ＨｆＯ２，ＴａＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ３，ＳｉＮ又はこれらの混合物であってもよい。
【００１９】
本実施形態では、反射防止膜６０の一例として表１に記載の７層構造の薄膜を挙げているが、反射防止膜６０は各層の層厚や各層の屈折率、構成材料の種類・組合せなどが適宜変更可能なものであり、層数も２層以上（複数）であればよい。
例えば、反射防止膜６０は表２に示すような３層構造を有していてもよいし、表３に示すような５層構造を有していてもよい。
【００２０】
【表２】
【００２１】
【表３】
【００２２】
反射防止膜６０の層数は好ましくは２〜１５層である。
層数の下限を２層とするのは、低屈折率材料と高屈折率材料とを少なくとも１種ずつ組み合わせないと所望の反射防止特性を確保するのが困難であり、また本願が後述の薄膜形成時において反射防止膜６０の光学特性を向上させる上で誤差の大きい層を特定することを特徴の１つとしているからである。
【００２３】
層数の上限を１５層とするのは、以下の理由による。
すなわち、短波長（例えば波長４０５ｎｍ）のブルーレーザ光は、一般に、樹脂やガラスなどの基材，薄膜材料などの無機質に対しダメージを与えるだけの強度を有しており、その強度は（１）レーザ耐力（Ｊ／ｍｍ２）、（２）レーザ閾値（Ｗ／ｍｍ２）などで議論される。
本実施形態では樹脂成形部５０が基材に相当し、反射防止膜６０が無機質に相当する。
ここで（１）の観点から、ブルーレーザ光を照射し続けると、あるエネルギー（Ｊ／ｍｍ２）以上で、基材，無機質はエネルギーを蓄えられなくなり、ダメージを受ける。特に無機質で構成される薄膜は、光を透過・反射する以外に光を吸収し、その吸収量が大きいと、よりダメージを受けると考えられている。
他方、（２）の観点からも、ブルーレーザ光を照射し続けると、あるパワー（Ｗ／ｍｍ２）以上で、基材，無機質はダメージを受ける。一般に、反射防止膜のうち、高屈折率材料の層はダメージを受けやすいため、当該層の層数を少なくする必要があり、また、層間の界面（高屈折率材料の層と低屈折率材料の層との境目）で電場変化があり、界面の数を減らすことや界面に電場極値を持たせないようにすることも知られている。
以上の理由から、本実施形態では、反射防止膜６０の層数の上限を１５層としている。
【００２４】
なお、上記した反射防止膜６０は対物レンズ３７に加え、その他の光学素子にも使用することができる。
例えば、３層構造，５層構造の反射防止膜６０であれば、当該反射防止膜６０はコリメータ３３にも好適に使用することができる。
７層構造の反射防止膜６０であれば、当該反射防止膜６０もコリメータ３３に好適に使用することができ、さらにＣＤ用レーザ光（波長７８０ｎｍ前後），ＤＶＤ用レーザ光（波長６５０ｎｍ前後）などの赤系レーザ光に対応した対物レンズやコリメータにも好適に使用することができる。
【００２５】
続いて、光ピックアップ装置３０の動作について説明する。
【００２６】
光ディスクＤへの情報の記録動作時や光ディスクＤに記録された情報の再生動作時に、半導体レーザ発振器３２からブルーレーザ光が出射される。出射されたブルーレーザ光は、コリメータ３３を透過して無限平行光にコリメートされた後、ビームスプリッタ３４を透過して、１／４波長板３５を透過する。さらに、当該ブルーレーザ光は絞り３６及び対物レンズ３７を透過した後、光ディスクＤの保護基板Ｄ１を介して情報記録面Ｄ２に集光スポットを形成する。
【００２７】
集光スポットを形成したブルーレーザ光は、光ディスクＤの情報記録面Ｄ２で情報ビットによって変調され、情報記録面Ｄ２によって反射される。そして、この反射光は、対物レンズ３７及び絞り３６を順次透過した後、１／４波長板３５によって偏光方向が変更され、ビームスプリッタ３４で反射する。その後、当該反射光は、センサーレンズ群３８を透過して非点収差が与えられ、センサー３９で受光されて、最終的には、センサー３９によって光電変換されることによって電気的な信号となる。
【００２８】
以後、このような動作が繰り返し行われ、光ディスクＤに対する情報の記録動作や、光ディスクＤに記録された情報の再生動作が完了する。
【００２９】
続いて、対物レンズ３８の一部を構成する反射防止膜６０の薄膜形成システムとその薄膜形成方法とについて説明する。
【００３０】
図２に示す通り、薄膜形成システム７０は真空蒸着装置８０とこれを制御する制御装置９０とを有している。
真空蒸着装置８０は真空チャンバ８１を有している。真空チャンバ８１の天井部には回転自在な回転軸８２が設置されている。真空チャンバ８１の内部において、回転軸８２には回転板８３が固定されている。回転板８３には反射防止膜６０を形成しようとする樹脂成形部５０を設置するためのホルダが設けられている（図示略）。真空チャンバ８１の内部であって回転板８３の下方には坩堝８４（蒸発源）が設置されている。坩堝８４には反射防止膜６０の各層を構成する材料（蒸着材料）が適宜充填される。
【００３１】
制御装置９０は真空蒸着装置８０と接続されており、真空蒸着装置８０の作動やその停止、作動条件などを制御するようになっている。真空蒸着装置８０は作動すると、大まかには、回転軸８２が回転してそれに伴い回転板８３が回転し、坩堝８４に電子線が照射されて坩堝８４から蒸着材料が蒸発する。その結果、回転板８３に設置された被設置物（樹脂成形部５０）に対し蒸着材料が付着して、その材料による薄膜（層）が形成される。
なお、真空蒸着装置８０には層厚測定装置（図示略）が装備されており、反射防止膜６０の各層の層厚を測定可能となっている。
【００３２】
薄膜形成システム７０を用いた薄膜形成方法では、まず、真空蒸着装置８０の回転板８３に対し、樹脂成形部５０を設置する。樹脂成形部５０は上記樹脂を、一定条件下で金型に対し射出成形して形成される。
その後、制御装置９０により真空蒸着装置８０を制御して、樹脂成形部５０の表面５２に対し、電子線（Electron Beam）や抵抗加熱を用いた真空蒸着処理により反射防止膜６０を形成する。
【００３３】
詳しくは、図３に示す通り、制御装置９０に対して設計条件を入力・設定し、制御装置９０を用いて、所望の光学特性を有する反射防止膜６０を設計する（ステップＳ１）。設計条件として、反射防止膜６０の各層の層厚や各層の構成材料、真空蒸着装置８０で使用する蒸着遮蔽板の種類（図６参照）などを入力・設定する。
ステップＳ１では、反射防止膜６０の設計は制御装置９０とは別体の設計装置（ＰＣ）を用いておこない、その設計条件（設計データ）を制御装置９０に転送するような構成としてもよい。
【００３４】
その後、制御装置９０により真空蒸着装置８０を制御して、先で入力した設計条件に基づき、樹脂成形部５０上に「試作用（仮）」の反射防止膜６０を形成し（ステップＳ２）、試作用の反射防止膜６０の各層の層厚を測定する。
【００３５】
その後、制御装置９０を用いて、設計条件中の設計値と実測値との光学特性のズレ量を算出する（ステップＳ３）。
詳しくは、制御装置９０を用いて、設計値の対象波長（例えば４００〜８００ｎｍ）領域における各波長の反射率を算出するとともに、実測値からもこれと同様の波長領域における各波長の反射率を算出し、設計値に対する実測値の光学特性のズレ量を算出する。
【００３６】
この場合、光学特性のズレ量として、図４に示す通り、設計値の反射率（実線部）と実測値の反射率（点線部）との各反射率の差分二乗和（縦線部）を求める。
「反射率」は、樹脂成形部５０（出射媒質）の屈折率，反射防止膜６０の各層の層厚・屈折率，大気（入射媒質）の屈折率で決定される値（％）である。
一方、「差分二乗和」とは、設計値の反射率と実測値の反射率との差分を、二乗して対象波長領域の全域にわたり足し合わせた値（（％）２）であり、下記式（Ａ）で表される値である。
【数１】
【００３７】
その後、制御装置９０を用いて、求めた差分二乗和が所定の閾値（（％）２）以上であるか否かを判断し、試作用の反射防止膜９０の光学特性の良否を判定する（ステップＳ４）。
【００３８】
制御装置９０を用いた判断の結果、差分二乗和が所定の閾値以上である場合には、設計値に対する実測値の光学特性のズレ量が大きいと認定し、制御装置９０を用いて、当該ズレに影響の大きい誤差を有する層又はその組合せを特定する（ステップＳ５）。そして制御装置９０において、特定した層の既に入力・設定済みの設計値（層厚）を変更し、設計値の層厚を補正する（ステップＳ６）。
その後、制御装置９０を用いて、補正後の設計値（補正値）と実測値との光学特性のズレ量を算出し（ステップＳ７）、ステップＳ２と本ステップＳ７とで算出した各ズレ量を比較して補正の良否を判定する（ステップＳ８）。
【００３９】
詳しくは、ステップＳ５の工程では、設計値に対する実測値の光学特性のズレの起因を、下記（１）〜（１２）の誤差と仮定し、各誤差（１）〜（１２）の影響力を数値化する。
【００４０】
（１）第１層の層厚
（２）第２層の層厚
（３）第３層の層厚
（４）第４層の層厚
（５）第５層の層厚
（６）第６層の層厚
（７）第７層の層厚
（８）第１〜７層の総層厚
（９）第１，３，５，７層（低屈折率材料層）の総層厚
（１０）第２，４，６層（高屈折率材料層）の総層厚
（１１）第１，５層（Ｌ５層）の総層厚
（１２）第３，７層（ＳｉＯ２層）の総層厚
【００４１】
誤差（１）の影響力は、設計値の反射率と実測値（第１層）の反射率との差を二乗した値から、誤差特定値の反射率と実測値（第１層）の反射率との差を二乗した値を差し引き、その差引き後の値を、対象波長領域の全域にわたり足し合わせた値（（％）２）であり、下記式（Ｂ）で表される値である。
「誤差特定値」とは、誤差を特定するために用いる一定の値であって、もとの設計値に対し「Δ」分の層厚を足し合わせた値である。Δは、例えば０．００２ｎｍである。
【数２】
【００４２】
他の誤差（２）〜（１２）についても、誤差（１）の影響力を数値化したのと同様にして、影響力を数値化する。
各誤差（１）〜（１２）の影響力を数値化したら、それら数値を比較して最も大きい数値を有する誤差（１）〜（１２）を特定する。特定した誤差（１）〜（１２）の層の層厚が、設計値に対する実測値の光学特性のズレに、顕著に関与していると考えられる。
【００４３】
ステップＳ６の工程では、特定した誤差（１）〜（１２）の層の層厚を補正（フィッティング）する。
補正は、特定した誤差（１）〜（１２）の層の層厚を、下記式（Ｃ）にしたがい算出した値だけ変動させる。
［（影響力）／ｘ］×ｙ … （Ｃ）
【００４４】
例えば、誤差（１）〜（７）を特定した場合には、（ｘ，ｙ）＝（０．００２，０．５）として、その第１〜７層の層厚を変動させる。
誤差（８）を特定した場合には、（ｘ，ｙ）＝（０．００２，０．０００５）として、第１〜７層の総層厚を変動させる。
誤差（９）を特定した場合には、（ｘ，ｙ）＝（０．００２，０．００２）として、第１，３，５，７層の総層厚を変動させる。
誤差（１０）を特定した場合には、（ｘ，ｙ）＝（０．００２，０．００５）として、第２，４，６層の総層厚を変動させる。
誤差（１１）を特定した場合には、（ｘ，ｙ）＝（０．００２，０．００２）として、第１，５層の総層厚を変動させる。
誤差（１２）を特定した場合には、（ｘ，ｙ）＝（０．００２，０．００２）として、第３，７層の総層厚を変動させる。
【００４５】
なお、式（Ｃ）中、ｘ，ｙは、反射防止膜６０の反射特性により適宜変更可能な係数であり、反射防止膜６０が３層構造であるのか、５層構造であるのか、又は７層構造であるのかなどにより異なってもよい。
【００４６】
ステップＳ７の工程では、先のステップＳ３の工程と同様の処理により、図５に示す通り、補正後の設計値の反射率（長点線部）を算出し、その反射率とステップＳ３の工程で測定した実測値の反射率との差分二乗和（縦線部）を求める（ステップＳ７）。
【００４７】
ステップＳ８の工程では、ステップＳ３の工程で求めた差分二乗和と、ステップＳ７の工程で求めた差分二乗和とを比較して、差分二乗和の変化量（＝（ステップＳ７の差分二乗和）／（ステップＳ３の差分二乗和））が一定値以下であるか否かを判断し、先のステップＳ６の工程における補正の良否を判定する（ステップＳ８）。
その判断の結果、差分二乗和の変化が大きくその変化量が一定値以下である場合には、設計値の補正が不十分であると認定し、当該変化量が一定値を上回るまで、ステップＳ５〜Ｓ８の処理を繰り返す。
【００４８】
この場合、２サイクル目のステップＳ５の工程では、数値化した誤差（１）〜（１２）のうち、最も大きい数値を有する誤差（１）〜（１２）に加え、２番目に大きい数値を有する誤差（１）〜（１２）を特定する。
２サイクル目のステップＳ８の工程では、１サイクル目のステップＳ７の工程で求めた差分二乗和を基準として、その基準となる差分二乗和と、２サイクル目のステップＳ７の工程で求めた差分二乗和とを比較する。
【００４９】
３サイクル目以降のステップＳ５の工程では、数値化した誤差（１）〜（１２）のうち、その前までのサイクルで特定した誤差（１）〜（１２）に加え、その次に大きい数値を有する誤差（１）〜（１２）を順に特定する。
３サイクル目以降のステップＳ８の工程では、直前のサイクルのステップＳ７の工程で求めた差分二乗和を基準として、その基準となる差分二乗和と、そのサイクルのステップＳ７の工程で求めた差分二乗和とを比較する。
【００５０】
ステップＳ５〜Ｓ８の処理を実行した結果、当該変化が小さくその変化量が一定値を上回ったときに、設計値の補正が限界であると認定する。この場合、その直前に算出した補正後の設計値（層厚）から制御装置９０に真に入力すべき値が逆算され、その逆算された値が入力値として確定する。
【００５１】
その後、補正後の設計値を再度制御装置９０に入力・設定するとともに、試作用の反射防止膜６０を形成した樹脂成形部５０に代えて、別の樹脂成形部５０を真空蒸着装置８０の回転板８３に設置し、補正後の設計値（制御装置９０への再入力値）に基づき、ステップＳ２の工程以降の処理を実行する。そして制御装置９０により真空蒸着装置８０を制御して、ステップＳ４の工程において所定の閾値を下回った条件（層厚）で、「製品用・量産用（本）」の反射防止膜６０を形成する（ステップＳ９）。これにより、樹脂成形部５０の表面５２に対し、ステップＳ１の工程で入力・設定した設計条件通りの反射防止膜６０を、高精度で形成することができる。
【００５２】
例えば、ステップＳ１の工程における設計値（総層厚）が１００ｎｍであり、ステップＳ２の工程で形成した試作用の反射防止膜６０の実際の総層厚が９０ｎｍであったと仮定する。この場合に、ステップＳ５〜Ｓ８の工程の処理の結果、補正後の設計値が９０ｎｍと決定されたら、真空蒸着装置８０への制御値として、制御装置９０への入力値を１００から１１１（１００／９０）に変更すれば、最初に設定した設計値（＝１００ｎｍ）に限りなく近い反射防止膜６０を形成することができると考えられる。
【００５３】
以上の本実施形態によれば、反射防止膜６０全体のうち、全体の膜厚（総層厚）をも対象として誤差の大きい層を特定し、その層の設計値（層厚）を補正して補正後の設計値に基づき、製品用・量産用（本）の反射防止膜６０を形成するから、反射防止膜６０の光学特性が１層ごとに改善されるよりも、反射防止膜６０全体の光学特性の精度を確実に向上させることができる。
【００５４】
なお、ステップＳ５の工程では、設計値と実測値との光学特性のズレの起因を（１）〜（１２）の誤差と仮定したが、そのズレの起因としてこれら誤差（１）〜（１２）をすべて列挙する必要はなく、誤差（１）〜（１２）のいずれかを列挙するものとしてもよい。
例えば、誤差（１）〜（８）を列挙するものとしてもよいし、誤差（１）〜（１０）を列挙するものとしてもよいし、誤差（１）〜（８），（１１），（１２）を列挙するものとしてもよい。
【００５５】
さらに、本実施形態では、設計条件のうち、層厚を誤差（１）〜（１２）として列挙しこれを変更（補正）するものとしたが、設計条件として各層の層厚に代え又は加え、各層の構成材料や各層を形成する際に使用する蒸着遮蔽板の種類を誤差として列挙・数値化し、光学特性のズレに影響が大きいと特定した層の層厚や構成材料、特定した層を形成する際に使用する蒸着遮蔽板の少なくとも１つを、変更するものとしてもよい。
すなわち、真空蒸着装置８０により反射防止膜６０を形成する場合には、膜厚（層厚）を均一にするために、図６に示す通り、蒸着源（蒸着材料）を切替えるごとに、回転板８３の下方の所定位置に蒸着遮蔽板１０，２０（マスク）を設置するが、設計条件の変更対象として、蒸着材料の種類や蒸着遮蔽板１０，２０の種類（形状）を加えてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０，２０ 遮蔽板
３０ 光ピックアップ装置
３２ 半導体レーザ発振器
３３ コリメータ
３４ ビームスプリッタ
３５ １／４波長板
３６ 絞り
３７ 対物レンズ
３７ａ，３７ｂ 表面
３８ センサーレンズ群
３９ センサー
４０ ２次元アクチュエータ
５０ 樹脂成形部
５２ 表面
６０ 反射防止膜
７０ 薄膜形成システム
８０ 真空蒸着装置
８１ 真空チャンバ
８２ 回転軸
８３ 回転板
８４ 坩堝（蒸発源）
９０ 制御装置
Ｄ 光ディスク
Ｄ１ 保護基板
Ｄ２ 情報記録面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２層以上の層を積層した光学的な薄膜を形成するための薄膜形成方法において、
形成しようとする薄膜の設計条件を設定する工程と、
前記設計条件に基づき、仮薄膜を形成する工程と、
前記設計条件の設計値と前記仮薄膜の実測値との間で光学特性のズレを算出する工程と、
前記光学特性のズレ量に基づき、前記仮薄膜の各層のうち、前記光学特性のズレに大きな影響を及ぼす層又はその組合せを特定し、特定した層の前記設計条件を変更する工程と、
変更後の前記設計条件に基づき、本薄膜を形成する工程と、
を備えることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の薄膜形成方法において、
前記仮薄膜及び前記本薄膜を形成する各工程では、蒸着処理により前記仮薄膜及び前記本薄膜を形成し、
前記設計条件を設定する工程では、各層の層厚、各層の構成材料及び各層を形成する際に使用する蒸着遮蔽板の種類を設定し、
前記設計条件を変更する工程では、各層の層厚、各層の構成材料及び各層を形成する際に使用する蒸着遮蔽板の種類の少なくとも１つを変更することを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の薄膜形成方法において、
前記光学的な薄膜として３層、５層又は７層のいずれかの層構造を有する反射防止膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項４】
３層、５層又は７層のいずれかの層構造を有する反射防止膜を形成するための薄膜形成方法において、
形成しようとする薄膜の各層の層厚を設計値として設定する工程と、
前記設計値に基づき、仮薄膜を形成する工程と、
前記設計値と前記仮薄膜の実測値との間で光学特性のズレを算出する工程と、
前記光学特性のズレ量に基づき、前記仮薄膜の各層のうち、前記光学特性のズレに大きな影響を及ぼす層又はその組合せを特定し、特定した層の前記設計値の層厚を補正する工程と、
補正後の前記設計値に基づき、本薄膜を形成する工程と、
を備えることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項１】
２層以上の層を積層した光学的な薄膜を形成するための薄膜形成方法において、
形成しようとする薄膜の設計条件を設定する工程と、
前記設計条件に基づき、仮薄膜を形成する工程と、
前記設計条件の設計値と前記仮薄膜の実測値との間で光学特性のズレを算出する工程と、
前記光学特性のズレ量に基づき、前記仮薄膜の各層のうち、前記光学特性のズレに大きな影響を及ぼす層又はその組合せを特定し、特定した層の前記設計条件を変更する工程と、
変更後の前記設計条件に基づき、本薄膜を形成する工程と、
を備えることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の薄膜形成方法において、
前記仮薄膜及び前記本薄膜を形成する各工程では、蒸着処理により前記仮薄膜及び前記本薄膜を形成し、
前記設計条件を設定する工程では、各層の層厚、各層の構成材料及び各層を形成する際に使用する蒸着遮蔽板の種類を設定し、
前記設計条件を変更する工程では、各層の層厚、各層の構成材料及び各層を形成する際に使用する蒸着遮蔽板の種類の少なくとも１つを変更することを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の薄膜形成方法において、
前記光学的な薄膜として３層、５層又は７層のいずれかの層構造を有する反射防止膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項４】
３層、５層又は７層のいずれかの層構造を有する反射防止膜を形成するための薄膜形成方法において、
形成しようとする薄膜の各層の層厚を設計値として設定する工程と、
前記設計値に基づき、仮薄膜を形成する工程と、
前記設計値と前記仮薄膜の実測値との間で光学特性のズレを算出する工程と、
前記光学特性のズレ量に基づき、前記仮薄膜の各層のうち、前記光学特性のズレに大きな影響を及ぼす層又はその組合せを特定し、特定した層の前記設計値の層厚を補正する工程と、
補正後の前記設計値に基づき、本薄膜を形成する工程と、
を備えることを特徴とする薄膜形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−５３５７３（Ｐ２０１１−５３５７３Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０４２２１（Ｐ２００９−２０４２２１）
【出願日】平成２１年９月４日（２００９．９．４）
【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３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月４日（２００９．９．４）
【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）】
[ Back to top ]