JP2006308810A - 吸収型多層膜ndフィルターとその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基板1と、この片面若しくは両面に交互に積層された金属膜(Ni)3、5と酸化物誘電体膜(SiO2)2、4で構成される吸収型多層膜とを有する吸収型多層膜NDフィルターであって、上記金属膜における酸化物誘電体膜との界面およびその近傍領域が酸化されて酸化金属部NiOx(x≦1)を構成し、酸化金属部の酸化程度が酸化物誘電体膜との界面から金属膜の非酸化部に向かって連続的に低下していることを特徴とする。
【選択図】 図9
Description
基板と、基板の片面若しくは両面に交互に積層された金属膜と酸化物誘電体膜で構成される吸収型多層膜とを有する吸収型多層膜NDフィルターを前提とし、
上記金属膜における酸化物誘電体膜との界面およびその近傍領域が酸化されて酸化金属部を構成し、酸化金属部の酸化程度が酸化物誘電体膜との界面から金属膜の非酸化部に向かって連続的に低下していることを特徴とし、
請求項2に係る発明は、
請求項1に記載の発明に係る吸収型多層膜NDフィルターを前提とし、
上記金属膜における基板との界面およびその近傍領域が酸化されて酸化金属部を構成し、酸化金属部の酸化程度が基板との界面から金属膜の非酸化部に向かって連続的に低下していることを特徴とするものである。
請求項1または2に記載の発明に係る吸収型多層膜NDフィルターを前提とし、
上記酸化物誘電体膜または基板との界面の金属膜における酸化金属部の組成が化学量論組成を有していることを特徴とし、
請求項4に係る発明は、
請求項1〜3のいずれかに記載の発明に係る吸収型多層膜NDフィルターを前提とし、
上記金属膜における酸化金属部の膜厚が、金属膜における非酸化部の膜厚より薄いか、あるいは、5nm以下であることを特徴とし、
請求項5に係る発明は、
請求項1〜4のいずれかに記載の発明に係る吸収型多層膜NDフィルターを前提とし、
上記金属膜がNiで構成され、酸化物誘電体膜がSiO2で構成されることを特徴とするものである。
真空成膜プロセスにより基板の片面若しくは両面に金属膜と酸化物誘電体膜とを交互に成膜して吸収型多層膜NDフィルターを製造する吸収型多層膜NDフィルターの製造方法を前提とし、
上記基板若しくは酸化物誘電体膜上に金属膜を成膜する際、成膜装置内に酸素プラズマ若しくは酸素イオンビームを発生させるか成膜装置内に酸素を導入しながら、基板若しくは酸化物誘電体膜上にその酸化程度が基板若しくは酸化物誘電体膜との界面から離れるに従い連続的に低下する金属膜の酸化金属部を形成する第一工程と、
上記成膜装置内における酸素プラズマ若しくは酸素イオンビームの発生を停止するか成膜装置内への酸素の導入を停止した状態で、上記酸化金属部上に金属膜の非酸化部を形成する第二工程と、
上記成膜装置内に酸素プラズマ若しくは酸素イオンビームを発生させるか成膜装置内に酸素を導入しながら、上記金属膜の非酸化部上にその酸化程度が非酸化部との界面から離れるに従い連続的に増大する酸化金属部を形成する第三工程、
を具備することを特徴とし、
請求項7に係る発明は、
請求項6に記載の発明に係る吸収型多層膜NDフィルターの製造方法を前提とし、
上記第一工程において基板若しくは酸化物誘電体膜上に形成される酸化金属部の上記基板若しくは酸化物誘電体膜との界面における組成が化学量論組成を有すると共に、第三工程において金属膜の非酸化部上に形成される酸化金属部の最表面における組成が化学量論組成を有することを特徴とするものである。
金属膜と酸化物誘電体膜との界面およびその近傍領域に形成された酸化金属部の作用により、および、金属膜と基板との界面およびその近傍領域に必要に応じて形成された上記酸化金属部の作用により、金属膜と酸化物誘電体膜との間および金属膜と基板との間における付着力を増大させることが可能となる。
基板若しくは酸化物誘電体膜上に金属膜を成膜する際、成膜装置内に酸素プラズマ若しくは酸素イオンビームを発生させるか成膜装置内に酸素を導入しながら、基板若しくは酸化物誘電体膜上にその酸化程度が基板若しくは酸化物誘電体膜との界面から離れるに従い連続的に低下する金属膜の酸化金属部を形成する第一工程と、
上記成膜装置内における酸素プラズマ若しくは酸素イオンビームの発生を停止するか成膜装置内への酸素の導入を停止した状態で、上記酸化金属部上に金属膜の非酸化部を形成する第二工程と、
上記成膜装置内に酸素プラズマ若しくは酸素イオンビームを発生させるか成膜装置内に酸素を導入しながら、上記金属膜の非酸化部上にその酸化程度が非酸化部との界面から離れるに従い連続的に増大する酸化金属部を形成する第三工程、
を具備しており、
金属膜と酸化物誘電体膜との界面およびその近傍領域、および、金属膜と基板との界面およびその近傍領域に金属膜の上記酸化金属部を形成することができるため、上記酸化物誘電体膜と金属膜とを組み合わせた吸収型多層膜の長所と、酸化物誘電体膜と酸素欠損のある光吸収性を有する金属酸化物膜とを組み合わせた吸収型多層膜の長所とを併せ持った吸収型多層膜NDフィルターを製造することが可能となる。
上記成膜装置内における酸素プラズマ若しくは酸素イオンビームの発生を停止するか成膜装置内への酸素の導入を停止した状態で、上記酸化金属部上に金属膜の非酸化部を形成する第二工程と、
上記成膜装置内に酸素プラズマ若しくは酸素イオンビームを発生させるか成膜装置内に酸素を導入しながら、上記金属膜の非酸化部上にその酸化程度が非酸化部との界面から離れるに従い連続的に増大する酸化金属部を形成する第三工程、
を具備する製造方法により得ることができる。
PC(ポリカーボネート)と、この片面に酸化物誘電体膜と酸素欠損のある光吸収性を有する金属酸化物膜(吸収金属酸化物膜)の吸収型多層膜を形成した透過率36%程度の従来例(比較例2)に係る吸収型多層膜NDフィルターを設計した。
(2)付着力の評価について
柔らかいフィルムに成膜された吸収型多層膜NDフィルターの付着力を調べる方法として、従来から知られているテープテスト(MIL−M−13508−C)をモディファイしたテストを行った。
2 酸化物誘電体膜
3 金属膜
4 酸化物誘電体膜
5 金属膜
Claims (7)
- 基板と、基板の片面若しくは両面に交互に積層された金属膜と酸化物誘電体膜で構成される吸収型多層膜とを有する吸収型多層膜NDフィルターにおいて、
上記金属膜における酸化物誘電体膜との界面およびその近傍領域が酸化されて酸化金属部を構成し、酸化金属部の酸化程度が酸化物誘電体膜との界面から金属膜の非酸化部に向かって連続的に低下していることを特徴とする吸収型多層膜NDフィルター。 - 上記金属膜における基板との界面およびその近傍領域が酸化されて酸化金属部を構成し、酸化金属部の酸化程度が基板との界面から金属膜の非酸化部に向かって連続的に低下していることを特徴とする請求項1に記載の吸収型多層膜NDフィルター。
- 上記酸化物誘電体膜または基板との界面の金属膜における酸化金属部の組成が化学量論組成を有していることを特徴とする請求項1または2に記載の吸収型多層膜NDフィルター。
- 上記金属膜における酸化金属部の膜厚が、金属膜における非酸化部の膜厚より薄いか、あるいは、5nm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の吸収型多層膜NDフィルター。
- 上記金属膜がNiで構成され、酸化物誘電体膜がSiO2で構成されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の吸収型多層膜NDフィルター。
- 真空成膜プロセスにより基板の片面若しくは両面に金属膜と酸化物誘電体膜とを交互に成膜して吸収型多層膜NDフィルターを製造する方法において、
上記基板若しくは酸化物誘電体膜上に金属膜を成膜する際、成膜装置内に酸素プラズマ若しくは酸素イオンビームを発生させるか成膜装置内に酸素を導入しながら、基板若しくは酸化物誘電体膜上にその酸化程度が基板若しくは酸化物誘電体膜との界面から離れるに従い連続的に低下する金属膜の酸化金属部を形成する第一工程と、
上記成膜装置内における酸素プラズマ若しくは酸素イオンビームの発生を停止するか成膜装置内への酸素の導入を停止した状態で、上記酸化金属部上に金属膜の非酸化部を形成する第二工程と、
上記成膜装置内に酸素プラズマ若しくは酸素イオンビームを発生させるか成膜装置内に酸素を導入しながら、上記金属膜の非酸化部上にその酸化程度が非酸化部との界面から離れるに従い連続的に増大する酸化金属部を形成する第三工程、
を具備することを特徴とする吸収型多層膜NDフィルターの製造方法。 - 上記第一工程において基板若しくは酸化物誘電体膜上に形成される酸化金属部の上記基板若しくは酸化物誘電体膜との界面における組成が化学量論組成を有すると共に、第三工程において金属膜の非酸化部上に形成される酸化金属部の最表面における組成が化学量論組成を有することを特徴とする請求項6に記載の吸収型多層膜NDフィルターの製造方法。
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