JP3081844B2 - Optical filter manufacturing method - Google Patents
Optical filter manufacturing methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に誘電体材
料を単層あるいは多層堆積させてなる光フィルタの製造
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an optical filter by depositing a single or multiple layers of a dielectric material on a substrate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ガラス基板上に誘電体材料を堆積
させてなる誘電体単層膜フィルタあるいは誘電体多層膜
フィルタは波長選択用光フィルタとして用いられる。こ
のような光フィルタにおいては、誘電体の膜厚を面内方
向に関して変化させることによって、透過波長の可変性
が実現されている。このような光フィルタは、図１のよ
うに円盤状の基板１上に誘電体膜２を堆積させる時に、
該誘電体膜厚を面内分布を与えて誘電体材料を堆積する
ことにより製造する。これにより、基板１の回転方向の
角度θ（＝０〜２π）に対して透過波長が可変である光
フィルタを実現することが可能となる。2. Description of the Related Art Conventionally, a dielectric single-layer filter or a dielectric multilayer filter formed by depositing a dielectric material on a glass substrate is used as an optical filter for wavelength selection. In such an optical filter, the tunability of the transmission wavelength is realized by changing the thickness of the dielectric in the in-plane direction. Such an optical filter, when depositing a dielectric film 2 on a disk-shaped substrate 1 as shown in FIG.
The dielectric film is manufactured by depositing a dielectric material while giving an in-plane distribution. This makes it possible to realize an optical filter whose transmission wavelength is variable with respect to the rotation direction angle θ (= 0 to 2π) of the substrate 1.
【０００３】このような光フィルタの特性は、基板１の
回転角度θに対して透過波長が直線的に変化することが
望ましい。従来の製造方法では、図２のような扇状に開
閉するシャッタ３を用いて、誘電体材料の堆積時間を角
度θに対して直線的に変化、すなわち、らせん階段状に
変化させる製膜方法が用いられていた。As for the characteristics of such an optical filter, it is desirable that the transmission wavelength linearly changes with respect to the rotation angle θ of the substrate 1. In the conventional manufacturing method, a film forming method in which the deposition time of the dielectric material is changed linearly with respect to the angle θ, that is, in a spiral step, using a shutter 3 that opens and closes in a fan shape as shown in FIG. Was used.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２の
扇状のシャッタ３を用いる方法では、基板１上に誘電体
が堆積されない角度θの領域が残ってしまう。すなわ
ち、シャッタ３を開き終えた状態においても、図３のよ
うに、最後までシャッタ３に覆われる領域が残るため、
その領域を光フィルタとして利用することができなかっ
た。またこの方法では、シャッタ３を開き終わるまで、
滑らかに動かすことが困難なため、十分な精度で誘電体
を堆積させることができなかった。このため、角度θの
ほとんどすべての範囲にわたって、利用可能である光フ
ィルタが実現できなかった。However, in the method using the fan-shaped shutter 3 shown in FIG. 2, a region having an angle θ where the dielectric is not deposited remains on the substrate 1. That is, even when the shutter 3 is completely opened, as shown in FIG.
That area could not be used as an optical filter. Also, in this method, until the shutter 3 is completely opened,
Since it was difficult to move smoothly, the dielectric could not be deposited with sufficient accuracy. Therefore, an optical filter that can be used over almost the entire range of the angle θ cannot be realized.
【０００５】本発明の目的は、上記課題に鑑み、基板の
回転方向の角度θに対して透過波長が直線的に変化し、
かつ該角度θのほとんどすべての範囲にわたって、利用
可能な光フィルタの製造方法を提供することにある。In view of the above problems, an object of the present invention is to change the transmission wavelength linearly with respect to the angle θ in the rotation direction of the substrate,
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing an optical filter that can be used over almost the entire range of the angle θ.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、ディスク状光フィルタの製造方法であっ
て、基板に対して同軸回転中心で相対的に面内回転可能
で、半径方向に沿って開口角φの開口を有するマスクを
用い、基板に対してマスクを一定でない角速度で少なく
とも一回相対回転させながら、製膜室内でマスク側から
基板上に誘電体材料を単層あるいは多層に堆積させるこ
とを特徴とする光フィルタの製造方法を提供する。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a method of manufacturing a disc-shaped optical filter. Using a mask having an opening having an opening angle φ along the substrate, the dielectric material is monolayer or multilayered on the substrate from the mask side in the film forming chamber while rotating the mask at least once relative to the substrate at an irregular angular velocity. The present invention provides a method for manufacturing an optical filter, characterized by being deposited on a surface.
【０００７】また、本発明では、前記マスクの前記基板
に対する相対回転方向の角度θに対する前記誘電体材料
の所望の膜厚がＴ（θ）（０≦θ≦２π−φ）で、単位
時間当たりに堆積する前記誘電体材料の膜厚がａである
とき、前記基板に対する前記マスクの相対回転角度θの
関数として表された時間ｔ（θ）が Ｔ（θ）＝ａ［ｔ（θ＋φ）−ｔ（θ）］ を満たすように、前記基板に対して前記マスクを相対的
に１回回転させることを特徴とする。In the present invention, the desired film thickness of the dielectric material with respect to the angle θ of the mask relative to the substrate in the direction of relative rotation is T (θ) (0 ≦ θ ≦ 2π−φ), and When the thickness of the dielectric material deposited on the substrate is a, the time t (θ) expressed as a function of the relative rotation angle θ of the mask with respect to the substrate is T (θ) = a [t (θ + φ) − t (θ)], the mask is rotated once relative to the substrate.
【０００８】また、本発明では、前記マスクの前記基板
に対する相対回転方向の角度θに対する前記誘電体材料
の所望の膜厚がＴ（θ）（０≦θ≦２π−φ）で、単位
時間当たりに堆積する前記誘電体材料の膜厚がａである
とき、前記基板に対する前記マスクの相対回転角度θの
関数として表された時間ｔ（θ）が Ｔ（θ）＝ａＮ［ｔ（θ＋φ）−ｔ（θ）］ を満たすように、前記基板に対して前記マスクを相対的
にＮ回回転させることを特徴とする。In the present invention, the desired film thickness of the dielectric material is T (θ) (0 ≦ θ ≦ 2π−φ) with respect to the angle θ of the mask relative to the substrate in the direction of rotation, and When the thickness of the dielectric material deposited on the substrate is a, the time t (θ) expressed as a function of the relative rotation angle θ of the mask with respect to the substrate is T (θ) = aN [t (θ + φ) − t (θ)], the mask is rotated N times relative to the substrate.
【０００９】さらに、本発明は、ディスク状光フィルタ
の製造方法であって、基板に対して同軸回転中心で相対
的に面内回転可能で、半径方向に沿って角度φの範囲を
覆うマスクを用い、基板に対してマスクを一定でない角
速度で少なくとも一回相対回転させながら、製膜室内で
マスク側から基板上に誘電体材料を単層あるいは多層に
堆積させることを特徴とする光フィルタの製造方法を提
供する。Further, the present invention relates to a method for manufacturing a disc-shaped optical filter, comprising a mask which is rotatable in-plane relative to a substrate with a center of coaxial rotation and covers a range of an angle φ along a radial direction. A method of manufacturing an optical filter, wherein a dielectric material is deposited in a single layer or a multilayer on a substrate from a mask side in a film forming chamber while rotating a mask at least once at an irregular angular velocity with respect to a substrate. Provide a way.
【００１０】また、本発明では、前記マスクの前記基板
に対する相対回転方向の角度θに対する前記誘電体材料
の所望の膜厚がＴ（θ）（０≦θ≦２π−φ）で、単位
時間当たりに堆積する前記誘電体材料の膜厚がａである
とき、前記基板に対する前記マスクの相対回転角度θの
関数として表された時間ｔ（θ）が Ｔ（θ）＝ａ［（ｔ（２π）−ｔ（０））−（ｔ（θ＋
φ）−ｔ（θ））］ を満たすように、前記基板に対して前記マスクを相対的
に１回回転させることを特徴とする。In the present invention, the desired film thickness of the dielectric material with respect to the angle θ of the mask in the direction of relative rotation with respect to the substrate is T (θ) (0 ≦ θ ≦ 2π−φ), and When the thickness of the dielectric material deposited on the substrate is a, the time t (θ) expressed as a function of the relative rotation angle θ of the mask with respect to the substrate is T (θ) = a [(t (2π) −t (0)) − (t (θ +
φ) −t (θ))], wherein the mask is rotated once relative to the substrate.
【００１１】また、本発明では、前記マスクの前記基板
に対する相対回転方向の角度θに対する前記誘電体材料
の所望の膜厚がＴ（θ）（０≦θ≦２π−φ）で、単位
時間当たりに堆積する前記誘電体材料の膜厚がａである
とき、前記基板に対する前記マスクの相対回転角度θの
関数として表された時間ｔ（θ）が Ｔ（θ）＝ａＮ［（ｔ（２π）−ｔ（０））−（ｔ（θ
＋φ）−ｔ（θ））］ を満たすように、前記基板に対して前記マスクを相対的
にＮ回回転させることを特徴とする。In the present invention, the desired film thickness of the dielectric material with respect to the angle θ of the mask in the direction of relative rotation with respect to the substrate is T (θ) (0 ≦ θ ≦ 2π−φ), and When the thickness of the dielectric material deposited on the substrate is a, the time t (θ) expressed as a function of the relative rotation angle θ of the mask with respect to the substrate is T (θ) = aN [(t (2π) −t (0)) − (t (θ
+ Φ) −t (θ))], wherein the mask is rotated N times relative to the substrate.
【００１２】また、本発明では、前記誘電体材料の堆積
を異なる屈折率を有する誘電体材料を用いて繰り返すこ
とにより、基板上に多層構造を形成することを特徴とす
る。Further, the present invention is characterized in that a multilayer structure is formed on a substrate by repeating the deposition of the dielectric material using dielectric materials having different refractive indexes.
【００１３】また、本発明では、前記誘電体材料の堆積
速度をモニタ手段を用いてモニタし、該モニタ手段の出
力に基づいて前記マスクの前記基板に対する相対回転速
度を帰還制御することを特徴とする。According to the present invention, the deposition rate of the dielectric material is monitored using a monitor, and the rotational speed of the mask relative to the substrate is feedback-controlled based on the output of the monitor. I do.
【００１４】また、本発明では、前記基板上に設けられ
たエンコーダマークを読み取り手段を用いて読み取り、
該読み取り手段の出力に基づいて前記マスクの前記基板
に対する相対回転を制御することを特徴とする。Further, according to the present invention, an encoder mark provided on the substrate is read by a reading means,
The rotation of the mask relative to the substrate is controlled based on the output of the reading means.
【００１５】また、本発明では、前記マスクまたは基板
は、気密保持手段を介して製膜室の外部から前記マスク
または基板に接続されたモータにより回転されることを
特徴とする。Further, in the present invention, the mask or the substrate is rotated by a motor connected to the mask or the substrate from the outside of the film forming chamber via an airtight holding means.
【００１６】また、本発明では、前記基板と、前記基板
またはマスクに前記モータからの回転力を伝達する手段
とからなる搬送ユニットの形で、前記基板を製膜室にセ
ットすることを特徴とする。Further, according to the present invention, the substrate is set in a film forming chamber in the form of a transfer unit including the substrate and a means for transmitting a rotational force from the motor to the substrate or the mask. I do.
【００１７】また、本発明では、前記搬送ユニットに含
まれた前記基板上の回転中心を前記モータから基板に回
転力を伝達する回転軸に一致させて前記搬送ユニットを
製膜室内にセットすることを特徴とする。Further, according to the present invention, the transfer unit is set in a film forming chamber such that a rotation center on the substrate included in the transfer unit coincides with a rotation axis for transmitting a rotational force from the motor to the substrate. It is characterized by.
【００１８】また、本発明では、複数の前記搬送ユニッ
トを製膜室の前室に収納し、前記誘電体材料の堆積の前
後において、製膜室の真空状態を破ることなく該前室か
ら各搬送ユニットを製膜室に順次搬入および搬出するこ
とを特徴とする。Further, in the present invention, the plurality of transfer units are housed in a front chamber of a film forming chamber, and before and after the deposition of the dielectric material, each of the transport units is separated from the front chamber without breaking the vacuum state of the film forming chamber. The transport unit is sequentially loaded and unloaded into the film forming chamber.
【００１９】また、本発明では、前記誘電体材料の堆積
は、電子ビーム蒸着法、電子サイクロトロン共鳴スパッ
タリング法、イオンアシスト電子ビーム蒸着法、真空蒸
着法、イオンビームスパッタリング法、高周波スパッタ
リング法のいづれか一つの方法により前記誘電体材料を
堆積させることを特徴とする。In the present invention, the deposition of the dielectric material is performed by any one of an electron beam evaporation method, an electron cyclotron resonance sputtering method, an ion assisted electron beam evaporation method, a vacuum evaporation method, an ion beam sputtering method, and a high frequency sputtering method. The method is characterized in that the dielectric material is deposited by two methods.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】まず、図４および図５を参照し
て、本発明の光フィルタ製造方法の第一の実施形態につ
いて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a first embodiment of the optical filter manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００２１】第一の実施形態では、図４に示すように、
誘電体を堆積させる際に、基板１の回転方向に対し角度
φの開口４ａを設けたマスク４を用いて基板１を覆い、
基板１に対してマスク４を回転させるようにした。In the first embodiment, as shown in FIG.
When depositing a dielectric, the substrate 1 is covered with a mask 4 having an opening 4a at an angle φ with respect to the rotation direction of the substrate 1,
The mask 4 was rotated with respect to the substrate 1.
【００２２】図５は、基板１に対するマスク４の回転
を、回転方向に関して直線的に表した原理図である。図
５では、簡単のためマスク４の開講４ａ周辺部分のみを
示しているが、実際には開口４ａ下の範囲以外はすべて
マスク４によって覆われているものである。角度θ＝０
から出発して角度θに達する時刻をｔ（θ）とする。誘
電体が単位時間に対し一定の膜厚で堆積される場合、角
度θ（＝０〜２π−φ）における膜厚Ｔ（θ）は開口４
ａ下にさらされる時間に比例する。従って、膜厚Ｔ
（θ）と時刻ｔ（θ）の関係は差分方程式 Ｔ（θ）＝ａ［ｔ（θ＋φ）−ｔ（θ）］ （１） で表される。但し、ａは単位時間当たりに堆積する膜厚
である。FIG. 5 is a principle view in which the rotation of the mask 4 with respect to the substrate 1 is represented linearly in the direction of rotation. In FIG. 5, only the portion around the opening 4 a of the mask 4 is shown for simplicity. However, in practice, the entire area other than the area below the opening 4 a is covered by the mask 4. Angle θ = 0
Is defined as t (θ). When the dielectric is deposited with a constant film thickness per unit time, the film thickness T (θ) at the angle θ (= 0 to 2π−φ)
a is proportional to the time of exposure. Therefore, the film thickness T
The relationship between (θ) and time t (θ) is represented by the difference equation T (θ) = a [t (θ + φ) -t (θ)] (1) Here, a is a film thickness deposited per unit time.
【００２３】任意の膜厚分布Ｔ（θ）は、（１）式を満
足するｔ（θ）を求めることにより実現可能である。マ
スク４の運動θ（ｔ）はｔ（θ）の逆関数で与えられる
ため、ｔ（θ）は０≦θ≦２πにおいて単調増加関数で
あることが要求される。An arbitrary film thickness distribution T (θ) can be realized by obtaining t (θ) satisfying the expression (1). Since the motion θ (t) of the mask 4 is given by an inverse function of t (θ), t (θ) is required to be a monotonically increasing function when 0 ≦ θ ≦ 2π.
【００２４】図５に示されるように、製膜の初めと終わ
りに対応する角度２π−φ≦θ≦２π範囲で、所望の膜
厚変化Ｔ（θ）との食い違いが生じるが、φを２πに対
し十分小さくすることにより、θのほとんどすべての範
囲で所望の膜厚分布Ｔ（θ）を実現することが可能とな
る。As shown in FIG. 5, there is a discrepancy with the desired film thickness change T (θ) in the range of angles 2π−φ ≦ θ ≦ 2π corresponding to the beginning and end of the film formation. , A desired film thickness distribution T (θ) can be realized in almost all ranges of θ.
【００２５】ここで、角度範囲０≦θ＜２π−φの角度
位置θの膜厚は、開口の右端がθを通過してから左端が
θを通過するまでの時間に比例する。これとは逆に、角
度範囲２π−φ≦θ＜２πでは、角度位置θを先に開口
の左端が通過し、開口の一回転の最後に右端が通過す
る。開口が図８、９に従って運動する時、角度範囲０≦
θ＜２π−φでは開口の右端の通過速度は左端の通過速
度より常に速いので、角度位置θが大きくなるにつれて
膜厚は増加する。これとは逆に、角度範囲２π−φ≦θ
＜２πでは、開口の右端の通過速度は左端の通過速度よ
り遅いので、角度位置θが大きくなるにつれて膜厚は減
少する。以上の理由により、図５に示すように、角度範
囲２π−φ≦θ＜２πにおける膜厚の傾斜は、角度範囲
０≦θ＜２π−φのそれとは異なる。Here, the film thickness at the angular position θ in the angle range 0 ≦ θ <2π−φ is proportional to the time from when the right end of the opening passes through θ to when the left end passes through θ. Conversely, in the angle range 2π−φ ≦ θ <2π, the left end of the opening passes through the angular position θ first, and the right end passes at the end of one rotation of the opening. When the opening moves according to FIGS.
When θ <2π−φ, the passing speed at the right end of the opening is always faster than the passing speed at the left end, so that the film thickness increases as the angular position θ increases. Conversely, the angle range 2π−φ ≦ θ
At <2π, the passing speed at the right end of the opening is lower than the passing speed at the left end, so that the film thickness decreases as the angular position θ increases. For the above reasons, as shown in FIG. 5, the inclination of the film thickness in the angle range 2π−φ ≦ θ <2π is different from that in the angle range 0 ≦ θ <2π−φ.
【００２６】次に、図６および図７を参照して、本発明
の光フィルタ製造方法の第二の実施形態について説明す
る。Next, a second embodiment of the optical filter manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００２７】第二の実施形態では、図６に示すように、
誘電体を堆積させる際に、基板１の回転方向に対し角度
φの範囲を覆うマスク５を用い、基板１に対してマスク
５を回転させる。In the second embodiment, as shown in FIG.
When depositing the dielectric, the mask 5 is rotated with respect to the substrate 1 using a mask 5 covering an angle φ with respect to the rotation direction of the substrate 1.
【００２８】図７は、図５と同様の基板１に対するマス
ク５の回転を、回転方向に関して直線的に表した原理図
である。この場合、膜厚Ｔ（θ）と時刻ｔ（θ）の関係
は差分方程式 で表される。ここでｔ（２π）−ｔ（０）はマスク５の
回転周期を意味する。この場合も前述の方法と同様に、
任意の膜厚分布Ｔθ）を（２）式を満足するｔ（θ）を
求めることにより実現可能である。FIG. 7 is a principle diagram in which the rotation of the mask 5 with respect to the substrate 1 as in FIG. In this case, the relationship between the film thickness T (θ) and the time t (θ) is represented by a difference equation It is represented by Here, t (2π) −t (0) means the rotation cycle of the mask 5. Also in this case, similar to the method described above,
An arbitrary film thickness distribution Tθ) can be realized by obtaining t (θ) satisfying the expression (2).
【００２９】この場合も、製膜の始めと終わりに対応す
る角度２π−φ≦θ≦２πの範囲で、所望の膜厚変化Ｔ
（θ）との食い違いが生じるが、φを２πに対し十分小
さくすることにより、θのほとんどすべての範囲で所望
の膜厚分布Ｔ（θ）を実現することが可能となる。Also in this case, the desired film thickness change T is obtained within the range of 2π−φ ≦ θ ≦ 2π corresponding to the start and end of the film formation.
Although there is a discrepancy with (θ), by making φ sufficiently smaller than 2π, a desired film thickness distribution T (θ) can be realized in almost all ranges of θ.
【００３０】ここで、角度範囲０≦θ＜２π−φの角度
位置θの膜厚は、マスクの右端がθを通過してから左端
がθを通過するまでの時間に比例する。これとは逆に、
角度範囲２π−φ≦θ＜２πでは、角度位置θを先にマ
スクの左端が通過し、マスクの一回転の最後に右端が通
過する。開口が図１０、１１に従って運動する時、角度
範囲０≦θ＜２π−φではマスクの右端の通過速度は左
端の通過速度より常に遅いので、角度位置θが大きくな
るにつれて膜厚は増加する。これとは逆に、角度範囲２
π−φ≦θ＜２πでは、マスクの右端の通過速度は左端
の通過速度より速いので、角度位置θが大きくなるにつ
れて膜厚は減少する。以上の理由により、図７に示すよ
うに、角度範囲２π−φ≦θ＜２πにおける膜厚の傾斜
は、角度範囲０≦θ＜２π−φのそれとは異なる。Here, the film thickness at the angular position θ in the angle range 0 ≦ θ <2π−φ is proportional to the time from when the right end of the mask passes through θ to when the left end passes through θ. On the contrary,
In the angle range 2π−φ ≦ θ <2π, the left end of the mask passes through the angular position θ first, and the right end passes at the end of one rotation of the mask. When the aperture moves according to FIGS. 10 and 11, in the angular range 0 ≦ θ <2π−φ, the passing speed at the right end of the mask is always slower than the passing speed at the left end, so that the film thickness increases as the angular position θ increases. Conversely, angle range 2
When π−φ ≦ θ <2π, the passing speed at the right end of the mask is faster than the passing speed at the left end, so that the film thickness decreases as the angular position θ increases. For the above reason, as shown in FIG. 7, the inclination of the film thickness in the angle range 2π−φ ≦ θ <2π is different from that in the angle range 0 ≦ θ <2π−φ.
【００３１】なお、上記第一および第二の実施形態にお
いて、堆積すべき誘電体材料に対してｔ（θ）を選択す
ることにより、１つマスク４または５で様々な膜厚分布
Ｔ（θ）を実現することが可能である。In the first and second embodiments, by selecting t (θ) for the dielectric material to be deposited, various thickness distributions T (θ) can be obtained with one mask 4 or 5. ) Can be realized.
【００３２】また、上記説明では、誘電体を堆積させる
際に、図４または図６に示すように、固定された基板１
に対してマスク４または５を回転させたが、逆に、固定
されたマスク４または５に対して基板１を回転させるよ
うにしてもよい。In the above description, when depositing a dielectric material, as shown in FIG. 4 or FIG.
Although the mask 4 or 5 is rotated with respect to, the substrate 1 may be rotated with respect to the fixed mask 4 or 5.
【００３３】次に、図８から図１３を参照して、本発明
の光フィルタ製造方法の具体例について説明する。Next, a specific example of the optical filter manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００３４】図８と図９は、図４のように角度φの開口
４ａをもつマスク４を用いて、図５に示されるような回
転角度θ（０≦θ≦２π−φ）に対し直線的に変化する
膜厚分布 Ｔ（θ）＝αθ＋β を実現する第一の具体例を示しており、この場合、マス
ク４を（１）式を満足する解 ｔ（θ）＝ｐθ２ ＋ｑθ に従って回転させる。ｔ（θ）は図８に示されるような
グラフを描く。時間に対する角度変化はｔ（θ）の逆関
数で、図９のように表される。但し、ｐ＝α／（２ａ
φ）、および、ｑ＝１／ａ（β／φ−α／２）である。
ｔ（θ）は単調関数であるため、αおよびβは、β／α
≦φ／２の関係を満足する必要がある。FIGS. 8 and 9 show a straight line for a rotation angle θ (0 ≦ θ ≦ 2π−φ) as shown in FIG. 5 using a mask 4 having an opening 4a having an angle φ as shown in FIG. A first specific example of realizing a film thickness distribution T (θ) = αθ + β that changes gradually is shown. In this case, the mask 4 is rotated according to a solution t (θ) = pθ 2 + qθ that satisfies the expression (1). Let it. t (θ) draws a graph as shown in FIG. The angle change with respect to time is an inverse function of t (θ) and is expressed as shown in FIG. However, p = α / (2a
φ) and q = 1 / a (β / φ−α / 2).
Since t (θ) is a monotonic function, α and β are β / α
It is necessary to satisfy the relationship of ≦ φ / 2.
【００３５】図１０と図１１は、図６のように角度φを
覆うマスク５を用いて、図７に示されるような回転角度
θ（０≦θ≦２π−φ）に対し直線的に変化する膜厚分
布 Ｔ（θ）＝αθ＋β を実現する第二の具体例を示しており、この場合、マス
クを（２）式を満足する解 ｔ（θ）＝ｐθ２ ＋ｑθ に従って回転させる。ｔ（θ）は図１０に示されるよう
なグラフを描く。但し、ｐ＝−α／（２ａφ）、およ
び、ｑ＝１／ａ（（ａτ−β）／φ＋α／２）で、τは
マスクの回転周期ｔ（２π）−ｔ（０）を表す。時間に
対する角度変化はｔ（θ）の逆関数で、図１１のように
表される。第一の具体例と同様に、ｔ（θ）は単調関数
であるため、αおよびβは、（β−ａτ）／α＜φ／２
の関係を満足する必要がある。FIGS. 10 and 11 show linear changes with respect to the rotation angle θ (0 ≦ θ ≦ 2π−φ) as shown in FIG. 7 using the mask 5 covering the angle φ as shown in FIG. A second specific example of realizing the following film thickness distribution T (θ) = αθ + β is shown. In this case, the mask is rotated according to a solution t (θ) = pθ 2 + qθ that satisfies the expression (2). t (θ) draws a graph as shown in FIG. Here, p = -α / (2aφ) and q = 1 / a ((aτ−β) / φ + α / 2), and τ represents the rotation period t (2π) −t (0) of the mask. The angle change with respect to time is an inverse function of t (θ) and is expressed as shown in FIG. As in the first specific example, since t (θ) is a monotone function, α and β are (β−aτ) / α <φ / 2.
Need to satisfy the relationship.
【００３６】図１２は、所望の膜厚分布が回転角度θに
対し均一、すなわち、 Ｔ（θ）＝Ｔ０ である第三の具体例を示しており、この場合、 ｔ（θ）＝Ｔ０θ／α は（１）式を満足する。図１２に示されるように、マス
クの運動θ（ｔ）は等速運動であるため、角度２π−φ
≦θ≦２πの範囲における、膜厚のＴ（θ）からの食い
違いは生じない。FIG. 12 shows a third specific example in which the desired film thickness distribution is uniform with respect to the rotation angle θ, that is, T (θ) = T 0. In this case, t (θ) = T 0 θ / α satisfies the equation (1). As shown in FIG. 12, since the movement θ (t) of the mask is a constant velocity movement, the angle 2π−φ
There is no discrepancy in the film thickness from T (θ) in the range of ≦ θ ≦ 2π.
【００３７】上述した第一から第三の具体例では、マス
ク４、５を１回転させて所望の膜厚分布Ｔ（θ）を得て
いるが、図１３に示す第四の具体例では、同じ膜厚分布
Ｔ（θ）を得るのにマスク４、５を複数回回転させる。
図４のように角度φの開口４ａをもつマスク４を用いる
場合、このマスク４の一回転でＴ（θ）／Ｎの膜厚分布
が得られる条件 Ｔ（θ）＝ａＮ［ｔ（θ＋φ）−ｔ（θ）］ （３） を満足するｔ（θ）を求め、図１３で示されるような周
期的な回転速度でマスク４をＮ回転させれば、第一およ
び第二の具体例の場合と同様にＴ（θ）の膜厚分布を得
ることが可能となる。同様に、図６のように角度φを覆
うマスク５を用いる場合、このマスク５の１回転でＴ
（θ）／Ｎの膜厚分布が得られる条件 を満足するｔ（θ）を求め、マスク５をＮ回転させれ
ば、同様にＴ（θ）の膜厚分布を得ることが可能とな
る。In the above-described first to third examples, the desired film thickness distribution T (θ) is obtained by rotating the masks 4 and 5 once, but in the fourth example shown in FIG. The masks 4, 5 are rotated a plurality of times to obtain the same film thickness distribution T (θ).
When a mask 4 having an opening 4a having an angle φ as shown in FIG. 4 is used, a condition that a film thickness distribution of T (θ) / N can be obtained by one rotation of the mask 4 T (θ) = aN [t (θ + φ) −t (θ)] (3) is obtained, and the mask 4 is rotated N times at a periodic rotation speed as shown in FIG. 13 to obtain the first and second specific examples. As in the case, a film thickness distribution of T (θ) can be obtained. Similarly, when the mask 5 covering the angle φ is used as shown in FIG.
Conditions for obtaining a film thickness distribution of (θ) / N Is obtained and the mask 5 is rotated N times, it is possible to obtain a film thickness distribution of T (θ) in the same manner.
【００３８】同じ膜厚分布をＮ回転で得る場合のマスク
の角速度は、１回転で得る場合と比べてＮ倍になる。When the same film thickness distribution is obtained by N rotations, the angular velocity of the mask is N times larger than that by one rotation.
【００３９】以上述べた実施形態では、誘電体を堆積さ
せる際に、図４あるいは図６に示すように、固定された
基板１に対してマスク４または５を回転させたが、逆
に、固定されたマスク４または５に対して基板１を回転
させる方法も可能である。開口４ａをもつマスク４を用
いる場合、マスク４の開口部分４ａは固定されていて、
その面積も比較的小さいため、膜厚分布の制御がより容
易になる。In the embodiment described above, when depositing the dielectric, the mask 4 or 5 is rotated with respect to the fixed substrate 1 as shown in FIG. 4 or FIG. A method of rotating the substrate 1 with respect to the mask 4 or 5 is also possible. When the mask 4 having the opening 4a is used, the opening 4a of the mask 4 is fixed,
Since the area is relatively small, it is easier to control the film thickness distribution.
【００４０】さらに以上述べた実施形態では、１種類の
誘電体材料で単層の誘電体膜を作成する場合について述
べたが、上記工程を異なる屈折率を有する複数の誘電体
材料を用いて繰り返すことにより基板上に多様な膜厚分
布の多層構造を形成することも可能である。この場合も
多様な膜厚分布を１種類のマスクを用いて実現すること
が可能である。また、マスクの基板に対する角速度を各
層毎に異なるようにして、各層の膜厚分布が異なるよう
にしてもよいし、一定膜厚の層を含むようにしてもよ
い。Further, in the above-described embodiment, a case has been described in which a single-layer dielectric film is formed from one kind of dielectric material. However, the above steps are repeated using a plurality of dielectric materials having different refractive indexes. This makes it possible to form a multilayer structure having various thickness distributions on the substrate. Also in this case, various film thickness distributions can be realized using one type of mask. Further, the angular velocity of the mask with respect to the substrate may be different for each layer so that the thickness distribution of each layer may be different, or a layer having a constant thickness may be included.
【００４１】誘電体材料の堆積速度が時間的に変動する
場合には、製膜室内に堆積速度をモニタするモニタ手段
を設け、このモニタ手段の出力に基づいてマスクまたは
基板の回転速度を帰還制御してもよい。モニタ手段とし
ては、例えば、誘電体材料が水晶の振動面に堆積すると
振動周波数が小さくなる水晶振動子を用いることができ
る。帰還制御は、堆積速度が時間的に変動する場合、差
分方程式によりマスクの回転速度を堆積速度に比例して
増減させ、堆積速度が大きいときに回転速度が大きくな
るように行うことができる。これにより、堆積速度が一
定の場合と同様の製膜が可能となる。When the deposition rate of the dielectric material fluctuates with time, a monitor for monitoring the deposition rate is provided in the film forming chamber, and the rotational speed of the mask or the substrate is feedback-controlled based on the output of the monitor. May be. As the monitoring means, for example, a crystal resonator whose vibration frequency decreases when a dielectric material is deposited on the vibration surface of the crystal can be used. The feedback control can be performed such that when the deposition rate fluctuates with time, the rotational speed of the mask is increased or decreased in proportion to the deposition rate by a difference equation, and the rotational speed is increased when the deposition rate is high. As a result, a film can be formed as in the case where the deposition rate is constant.
【００４２】基板を回転させる場合、基板の回転速度
は、誘電体材料の堆積時に基板を回転させる駆動手段
（モータ）に与える制御信号から検出できるが、より正
確には基板の回転を直接検出することが望ましい。この
ため、基板にエンコーダマークを付与しておき、製膜室
内にエンコーダマークを読み取る手段を設けて、このエ
ンコーダマークを読み取る手段から出力される信号に基
づいて、基板とマスクの相対回転を制御してもよい。即
ち、基板の回転方向に沿って設けられたエンコーダマー
クを光学的にカウントして実際の回転量を測定し、測定
値をモータの制御系にフィードバックすることができ
る。When the substrate is rotated, the rotation speed of the substrate can be detected from a control signal given to a driving means (motor) for rotating the substrate during deposition of the dielectric material. More precisely, the rotation of the substrate is directly detected. It is desirable. Therefore, an encoder mark is provided on the substrate, a means for reading the encoder mark is provided in the film forming chamber, and the relative rotation between the substrate and the mask is controlled based on a signal output from the means for reading the encoder mark. You may. That is, it is possible to optically count encoder marks provided along the rotation direction of the substrate, measure the actual rotation amount, and feed back the measured value to the motor control system.
【００４３】誘電体材料の堆積は真空状態に保持された
製膜室内で行う必要があり、この場合、マスクまたは基
板の回転は製膜室の外部から駆動することになる。図１
４に電子ビーム蒸着法を用いる場合の本発明の光学フィ
ルタ製造方法を実現するための光学フィルタ製造装置の
一構成例を示す。図１４の構成において、製膜室１０は
真空ポンプ１３により真空状態に保たれ、この製膜室１
０内において電子ビーム銃１１からの電子ビーム１２を
誘電体材料１４上に照射することにより基板１上にマス
ク４または５側から堆積される遊離した誘電体材料１５
を生成している。基板１は以下で説明する搬送ユニット
１６の形で製膜室１０内にマウントされ、この基板１ま
たはその上に設けられたマスク４または５が製膜室１０
の外部にあって回転制御手段１８により制御されるモー
タ１７によって回転されられる。ここで、図１５に示す
ように、マスクまたは基板は、一般にハーメチックシー
ルと呼ばれる気密保持手段２３を介して製膜室の外部か
らモータで回転させることができる。The deposition of the dielectric material must be performed in a film forming chamber maintained in a vacuum state. In this case, the rotation of the mask or the substrate is driven from outside the film forming chamber. FIG.
4 shows a configuration example of an optical filter manufacturing apparatus for realizing the optical filter manufacturing method of the present invention when using the electron beam evaporation method. In the configuration of FIG. 14, the film forming chamber 10 is maintained in a vacuum state by a vacuum pump 13, and the film forming chamber 1
By irradiating the electron beam 12 from the electron beam gun 11 onto the dielectric material 14 in the area 0, the separated dielectric material 15 deposited on the substrate 1 from the mask 4 or 5 side
Has been generated. The substrate 1 is mounted in a film forming chamber 10 in the form of a transport unit 16 described below, and the substrate 1 or a mask 4 or 5 provided thereon is mounted on the film forming chamber 10.
, And is rotated by a motor 17 controlled by a rotation control means 18. Here, as shown in FIG. 15, the mask or the substrate can be rotated by a motor from the outside of the film forming chamber through airtight holding means 23 generally called a hermetic seal.
【００４４】搬送ユニット１６は、図１５の例に示すよ
うに、基板とマスクの回転軸の位置決め精度を保つた
め、基板１と、それに対する偏心を除去して基板１が取
り付けられたスピンドル２１と、このスピンドル２１に
製膜室の外部のモータ１７からの回転力（ｔｏｒｑｕ
ｅ）を伝達するトルク伝達アタッチメント２２〜構成さ
れる。As shown in the example of FIG. 15, the transport unit 16 includes a substrate 1 and a spindle 21 on which the substrate 1 is mounted by removing eccentricity with respect to the substrate 1 in order to maintain the positioning accuracy of the rotation axis of the substrate and the mask. This spindle 21 has a rotating force (torqu) from a motor 17 outside the film forming chamber.
e) and a torque transmission attachment 22 for transmitting the torque.
【００４５】そして、製膜室に搬入された搬送ユニット
に含まれた基板の回転中心を、製膜室の外部から基板を
回転させるモータの回転力を伝達する回転軸に一致させ
る機構を製膜室内に設けてもよい。例えば、トルク伝達
アタッチメント２２の搬送ユニット側とモータ側に位置
決め用の凹凸部を設け、搬送ユニット１６をセットした
時にこれら凹凸部が係合することによって搬送ユニット
１６がモータ１７に対して自動的に位置決めされるよう
にできる。また、図１５に示すようにエンコーダマーク
を設けたKIBAN１を用いる場合には、基板１を回転させ
ながらエンコーダマークをモニタすることにより基板１
の回転中心を光学的に検出し、この検出結果に基づい
て、予め設けられた調整機構により回転軸を適宜調整す
ることができる。Then, a mechanism for aligning the center of rotation of the substrate included in the transfer unit carried into the film forming chamber with the rotation axis for transmitting the rotational force of the motor for rotating the substrate from outside the film forming chamber is provided. It may be provided indoors. For example, positioning uneven portions are provided on the transfer unit side and the motor side of the torque transmission attachment 22, and when the transfer unit 16 is set, the transfer unit 16 automatically engages the motor 17 by engaging these uneven portions. It can be positioned. In the case of using a KIBAN 1 provided with an encoder mark as shown in FIG.
The rotation center can be optically detected, and the rotation axis can be appropriately adjusted by an adjustment mechanism provided in advance based on the detection result.
【００４６】また、基板の交換の度に製膜室の真空を破
ることは製造時間および製造コストを増大させるため、
製膜室の真空状態を保ったまま基板を交換できる機構を
設けるようにしてもよい。例えば、光学薄膜を形成する
製膜室とは独立に複数の搬送ユニットを収納する前室を
設け、そこから製膜室に搬送ユニットを順次搬入および
搬出できるようにしてもよい。即ち、図１６に示すよう
に、真空ポンプ３３を備えた前室３０を製膜室１０にエ
アロック３１を備えた通路３２を介して接続し、搬送ユ
ニット１６をこの前室３０に収納し、この前室３０に設
けられたユニット搬送装置３４によって前室３０から製
膜室１０に対して搬送ユニット１６を搬入または搬出で
きるようにする。図１６の構成において、製膜室１０は
高真空状態に保たれ、前室３０は複数の搬送ユニット１
６が収納された後に、製膜室と同程度またはそれより低
い真空状態にされる。そして、前室３０に収納された搬
送ユニット１６の各々について以下の動作を繰り返す。
即ち、製膜室１０と前室３０の間のエアロック３１を開
き、一つの搬送ユニット１６を前室３０から製膜室１０
に搬入して製膜室１０内にセットする。次いで、エアロ
ック３１を閉じ、製膜室１０を製膜条件に合った真空状
態にして、製膜室１０内で製膜を行う。製膜後には、エ
アロック３１を開き、搬送ユニット１６を製膜室１０か
ら搬出する。これにより製膜室の真空を破らずに順次光
フィルタを製造することが可能となるので、この手法は
量産化に好適である。Breaking the vacuum in the film forming chamber every time the substrate is replaced increases the manufacturing time and the manufacturing cost.
A mechanism capable of exchanging substrates while maintaining the vacuum state of the film forming chamber may be provided. For example, a front chamber for accommodating a plurality of transport units may be provided independently of the film forming chamber for forming the optical thin film, and the transport units may be sequentially loaded and unloaded from the front chamber to the film forming chamber. That is, as shown in FIG. 16, the front chamber 30 provided with the vacuum pump 33 is connected to the film forming chamber 10 via the passage 32 provided with the air lock 31, and the transport unit 16 is stored in the front chamber 30. The transport unit 16 can be loaded or unloaded from the front chamber 30 to the film forming chamber 10 by the unit transport device 34 provided in the front chamber 30. In the configuration of FIG. 16, the film forming chamber 10 is maintained in a high vacuum state, and the front chamber 30 includes a plurality of transport units 1.
After the container 6 is stored, a vacuum state is set to be equal to or lower than that of the film forming chamber. Then, the following operation is repeated for each of the transport units 16 stored in the front room 30.
That is, the air lock 31 between the film forming chamber 10 and the front chamber 30 is opened, and one transport unit 16 is moved from the front chamber 30 to the film forming chamber 10.
And set in the film forming chamber 10. Next, the air lock 31 is closed, the film forming chamber 10 is evacuated to a vacuum state suitable for the film forming conditions, and a film is formed in the film forming chamber 10. After film formation, the air lock 31 is opened, and the transport unit 16 is carried out of the film forming chamber 10. This makes it possible to sequentially manufacture the optical filters without breaking the vacuum in the film forming chamber, so that this method is suitable for mass production.
【００４７】誘電体材料の堆積方法の一例として、電子
ビーム蒸着法を用いることができる。この方法は、誘電
体材料に電子ビームを照射して加熱、蒸発させ、基板上
に誘電体材料を堆積する方法であり、光学薄膜の製造方
法として一般的なものである。As an example of a method for depositing a dielectric material, an electron beam evaporation method can be used. This method is a method of irradiating a dielectric material with an electron beam, heating and evaporating the dielectric material to deposit the dielectric material on a substrate, and is a general method for manufacturing an optical thin film.
【００４８】また、誘電体材料の堆積方法の他の例とし
て、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）スパッタリング
法を用いることもできる。この方法は、マイクロ波によ
り電子を共鳴振動させてガスをプラズマ化し、そのプラ
ズマガスと誘電体材料とを反応させて、光学薄膜を堆積
する方法である。この方法は、緻密な膜が形成でき、か
つ膜組成を自由に変えられるという特徴を有している。As another example of a method for depositing a dielectric material, an electron cyclotron resonance (ECR) sputtering method can be used. In this method, electrons are resonantly oscillated by microwaves to convert gas into plasma, and the plasma gas reacts with a dielectric material to deposit an optical thin film. This method has a feature that a dense film can be formed and the film composition can be freely changed.
【００４９】これら以外にも、電子ビームで遊離させた
誘電体材料をマイクロ波によってイオン化させて堆積す
るイオンアシスト電子ビーム蒸着法や、電気抵抗器を用
いてジュール熱により誘電体材料を蒸発させる真空蒸着
法や、製膜室に導入した希ガスにマイクロ波ビームを照
射してイオン化させ、そのイオンを誘電体材料に衝突さ
せて遊離させるイオンビームスパッタリング法や、製膜
室に導入した希ガスに高周波電界を印加してイオン化さ
せ、そのイオンを誘電体材料に衝突させて遊離させる高
周波（ＲＦ）スパッタリング法などの堆積方法を用いる
ことも可能である。Other than these, an ion-assisted electron beam evaporation method in which a dielectric material released by an electron beam is ionized and deposited by a microwave, or a vacuum in which the dielectric material is evaporated by Joule heat using an electric resistor. Evaporation method, ion beam sputtering method that irradiates a rare gas introduced into a film forming chamber with a microwave beam to ionize the ions and collides the ions with a dielectric material to liberate them, or rare gas introduced into the film forming chamber It is also possible to use a deposition method such as a radio frequency (RF) sputtering method in which a high-frequency electric field is applied to ionize the ions, and the ions collide with a dielectric material to be released.
【００５０】なお、マスク４の開口４ａおよびマスク５
は、図４および図６に示されるように回転の中心から伸
びた形状である必然性はなく、必要に応じて所望の長さ
だけ半径方向に沿って伸びた形状としても良い。The opening 4a of the mask 4 and the mask 5
4 and 6 need not necessarily have a shape extending from the center of rotation, but may have a shape extending in the radial direction by a desired length if necessary.
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、誘
電体材料による製膜時に、開口を設けたマスクあるいは
基板の一部の角度範囲を覆うマスクを用い、基板に対し
てマスクを相対的に回転させることによって誘電体を堆
積するので、光フィルタの回転角度θに対して透過波長
が直線的に変化し、かつ、回転角度θのほとんどすべて
の範囲にわたって使用可能な光フィルタを製造できる。
また、マスクあるいは基板の回転運動を選択すること
で、１種類のマスクで多様な膜厚分布を実現することが
可能である。As described above, according to the present invention, when forming a film using a dielectric material, a mask having an opening or a mask covering a part of the angle range of the substrate is used. Since the dielectric is deposited by relatively rotating, the transmission wavelength changes linearly with the rotation angle θ of the optical filter, and an optical filter that can be used over almost the entire range of the rotation angle θ is manufactured. it can.
Also, by selecting the rotational movement of the mask or the substrate, it is possible to realize various film thickness distributions with one type of mask.
【図１】誘電体膜厚が面内分布を持った光フィルタを示
す図。FIG. 1 is a diagram showing an optical filter in which a dielectric film thickness has an in-plane distribution.
【図２】従来のシャッタを用いた光フィルタの誘電体膜
の製造方法の示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating a method of manufacturing a dielectric film of an optical filter using a conventional shutter.
【図３】従来の製造方法においてシャッタを開ききった
状態を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a state in which a shutter is fully opened in a conventional manufacturing method.
【図４】本発明の光フィルタ製造方法の第一の実施形態
で用いる構成を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a configuration used in the first embodiment of the optical filter manufacturing method of the present invention.
【図５】本発明の光フィルタ製造方法の第一の実施形態
の動作原理を示す図。FIG. 5 is a diagram showing the operation principle of the first embodiment of the optical filter manufacturing method of the present invention.
【図６】本発明の光フィルタ製造方法の第二の実施形態
で用いる構成を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a configuration used in a second embodiment of the optical filter manufacturing method of the present invention.
【図７】本発明の光フィルタ製造方法の第二の実施形態
の動作原理を示す図。FIG. 7 is a diagram showing the operation principle of the second embodiment of the optical filter manufacturing method of the present invention.
【図８】本発明の光フィルタ製造方法の第一の具体例を
示す図。FIG. 8 is a diagram showing a first specific example of the optical filter manufacturing method of the present invention.
【図９】本発明の光フィルタ製造方法の第一の具体例を
示す図。FIG. 9 is a diagram showing a first specific example of the optical filter manufacturing method of the present invention.
【図１０】本発明の光フィルタ製造方法の第二の具体例
を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a second specific example of the optical filter manufacturing method of the present invention.
【図１１】本発明の光フィルタ製造方法の第二の具体例
を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a second specific example of the optical filter manufacturing method of the present invention.
【図１２】本発明の光フィルタ製造方法の第三の具体例
を示す図。FIG. 12 is a view showing a third specific example of the optical filter manufacturing method of the present invention.
【図１３】本発明の光フィルタ製造方法の第四の具体例
を示す図。FIG. 13 is a diagram showing a fourth specific example of the optical filter manufacturing method of the present invention.
【図１４】本発明の光フィルタ製造方法を実現する光フ
ィルタ製造装置の一構成例を示す図。FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of an optical filter manufacturing apparatus for realizing the optical filter manufacturing method of the present invention.
【図１５】図１４の光フィルタ製造装置において用いら
れる搬送ユニットに関連した部分の構成を示す図。FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a portion related to a transport unit used in the optical filter manufacturing apparatus of FIG.
【図１６】本発明の光フィルタ製造方法を実現する光フ
ィルタ製造装置の他の構成例を示す図。FIG. 16 is a diagram showing another configuration example of an optical filter manufacturing apparatus for realizing the optical filter manufacturing method of the present invention.
１…基板 ２…誘電体膜 ４…マスク ４ａ…開口 ５…マスク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2 ... Dielectric film 4 ... Mask 4a ... Opening 5 ... Mask
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 5/28 C23C 14/04 G02B 1/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 5/28 C23C 14/04 G02B 1/10
Claims (13)
て、 基板に対して同軸回転中心で相対的に面内回転可能で、
半径方向に沿って開口角φの開口を有するマスクを用
い、 基板に対してマスクを一定でない角速度で少なくとも一
回相対回転させながら、製膜室内でマスク側から基板上
に誘電体材料を単層あるいは多層に堆積させ、 前記マスクの前記基板に対する相対回転方向の角度θに
対する前記誘電体材料の所望の膜厚がＴ（θ）（０≦θ
≦２π−φ）で、単位時間当たりに堆積する前記誘電体
材料の膜厚がａであるとき、 前記基板に対する前記マスクの相対回転角度θの関数と
して表された時間ｔ（θ）が Ｔ（θ）＝ａ［ｔ（θ＋φ）−ｔ（θ）］ を満たすように、前記基板に対して前記マスクを相対的
に１回回転させることを特徴とする光フィルタの製造方
法。1. A method for manufacturing a disc-shaped optical filter, comprising:
Using a mask having an opening with an opening angle φ along the radial direction, while rotating the mask at least once at a non-constant angular velocity with respect to the substrate, a single layer of dielectric material is formed on the substrate from the mask side in the film forming chamber Alternatively, the desired thickness of the dielectric material with respect to the angle θ in the direction of relative rotation of the mask with respect to the substrate is T (θ) (0 ≦ θ).
≦ 2π−φ), and when the thickness of the dielectric material deposited per unit time is a, the time t (θ) expressed as a function of the relative rotation angle θ of the mask with respect to the substrate is T ( θ) = a [t (θ + φ) −t (θ)]. The method of manufacturing an optical filter, wherein the mask is rotated once relative to the substrate.
て、 基板に対して同軸回転中心で相対的に面内回転可能で、
半径方向に沿って開口角φの開口を有するマスクを用
い、 基板に対してマスクを一定でない角速度で少なくとも一
回相対回転させながら、製膜室内でマスク側から基板上
に誘電体材料を単層あるいは多層に堆積させ、 前記マスクの前記基板に対する相対回転方向の角度θに
対する前記誘電体材料の所望の膜厚がＴ（θ）（０≦θ
≦２π−φ）で、単位時間当たりに堆積する前記誘電体
材料の膜厚がａであるとき、 前記基板に対する前記マスクの相対回転角度θの関数と
して表された時間ｔ（θ）が Ｔ（θ）＝ａＮ［ｔ（θ＋φ）−ｔ（θ）］ を満たすように、前記基板に対して前記マスクを相対的
にＮ回回転させることを特徴とする光フィルタの製造方
法。2. A method of manufacturing a disk-shaped optical filter, comprising:
Using a mask having an opening with an opening angle φ along the radial direction, while rotating the mask at least once at a non-constant angular velocity with respect to the substrate, a single layer of dielectric material is formed on the substrate from the mask side in the film forming chamber. Alternatively, the desired thickness of the dielectric material with respect to the angle θ in the direction of relative rotation of the mask with respect to the substrate is T (θ) (0 ≦ θ).
≦ 2π−φ), and when the thickness of the dielectric material deposited per unit time is a, the time t (θ) expressed as a function of the relative rotation angle θ of the mask with respect to the substrate is T ( θ) = aN [t (θ + φ) −t (θ)]. The method of manufacturing an optical filter, comprising rotating the mask relative to the substrate N times.
て、 基板に対して同軸回転中心で相対的に面内回転可能で、
半径方向に沿って角度φの範囲を覆うマスクを用い、 基板に対してマスクを一定でない角速度で少なくとも一
回相対回転させながら、製膜室内でマスク側から基板上
に誘電体材料を単層あるいは多層に堆積させることを特
徴とする光フィルタの製造方法。3. A method of manufacturing a disc-shaped optical filter, comprising: a substrate that is rotatable in-plane relative to a substrate about a coaxial rotation center;
Using a mask that covers the range of the angle φ along the radial direction, while rotating the mask at least once at a non-constant angular velocity with respect to the substrate, a single layer of dielectric material is formed on the substrate from the mask side in the film forming chamber. A method for manufacturing an optical filter, comprising depositing a multilayer.
方向の角度θに対する前記誘電体材料の所望の膜厚がＴ
（θ）（０≦θ≦２π−φ）で、単位時間当たりに堆積
する前記誘電体材料の膜厚がａであるとき、 前記基板に対する前記マスクの相対回転角度θの関数と
して表された時間ｔ（θ）が Ｔ（θ）＝ａ［（ｔ（２π）−ｔ（０）） −（ｔ（θ＋φ）−ｔ（θ））］ を満たすように、前記基板に対して前記マスクを相対的
に１回回転させることを特徴とする請求項３記載の光フ
ィルタの製造方法。4. A desired film thickness of the dielectric material with respect to an angle θ in a direction of relative rotation of the mask with respect to the substrate is T.
(Θ) (0 ≦ θ ≦ 2π−φ), and when the film thickness of the dielectric material deposited per unit time is a, the time expressed as a function of the relative rotation angle θ of the mask with respect to the substrate The mask is moved relative to the substrate so that t (θ) satisfies T (θ) = a [(t (2π) −t (0)) − (t (θ + φ) −t (θ))]. 4. The method for manufacturing an optical filter according to claim 3, wherein the optical filter is rotated once.
方向の角度θに対する前記誘電体材料の所望の膜厚がＴ
（θ）（０≦θ≦２π−φ）で、単位時間当たりに堆積
する前記誘電体材料の膜厚がａであるとき、 前記基板に対する前記マスクの相対回転角度θの関数と
して表された時間ｔ（θ）が Ｔ（θ）＝ａＮ［（ｔ（２π）−ｔ（０）） −（ｔ（θ＋φ）−ｔ（θ））］ を満たすように、前記基板に対して前記マスクを相対的
にＮ回回転させることを特徴とする請求項３記載の光フ
ィルタの製造方法。5. A desired film thickness of the dielectric material with respect to an angle θ in a direction of relative rotation of the mask with respect to the substrate is T.
(Θ) (0 ≦ θ ≦ 2π−φ), and when the film thickness of the dielectric material deposited per unit time is a, the time expressed as a function of the relative rotation angle θ of the mask with respect to the substrate The mask is moved relative to the substrate so that t (θ) satisfies T (θ) = aN [(t (2π) −t (0)) − (t (θ + φ) −t (θ))]. 4. The method according to claim 3, wherein the optical filter is rotated N times.
有する誘電体材料を用いて繰り返すことにより、基板上
に多層構造を形成することを特徴とする請求項１乃至３
のいづれかに記載の光フィルタの製造方法。6. A multi-layer structure is formed on a substrate by repeating the deposition of the dielectric material using dielectric materials having different refractive indices.
The manufacturing method of the optical filter described in any one of the above.
を用いてモニタし、該モニタ手段の出力に基づいて前記
マスクの前記基板に対する相対回転速度を帰還制御する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいづれかに記載の光
フィルタの製造方法。7. The method according to claim 1, wherein the deposition rate of the dielectric material is monitored using a monitor, and the rotational speed of the mask relative to the substrate is feedback-controlled based on the output of the monitor. 4. The method for manufacturing an optical filter according to any one of items 1 to 3.
クを読み取り手段を用いて読み取り、 該読み取り手段の出力に基づいて前記マスクの前記基板
に対する相対回転を制御することを特徴とする請求項１
乃至３のいづれかに記載の光フィルタの製造方法。8. The method according to claim 1, wherein an encoder mark provided on the substrate is read using a reading unit, and a relative rotation of the mask with respect to the substrate is controlled based on an output of the reading unit.
4. The method for manufacturing an optical filter according to any one of items 1 to 3.
を介して製膜室の外部から前記マスクまたは基板に接続
されたモータにより回転されることを特徴とする請求項
１乃至３のいづれかに記載の光フィルタの製造方法。9. The mask or substrate according to claim 1, wherein the mask or the substrate is rotated by a motor connected to the mask or the substrate from outside the film forming chamber via an airtight holding means. Method of manufacturing optical filter.
前記モータからの回転力を伝達する手段とからなる搬送
ユニットの形で、前記基板を製膜室にセットすることを
特徴とする請求項９記載の光フィルタの製造方法。10. The substrate is set in a film forming chamber in the form of a transfer unit including the substrate and a means for transmitting a rotational force from the motor to the substrate or the mask. A manufacturing method of the optical filter described in the above.
上の回転中心を前記モータから基板に回転力を伝達する
回転軸に一致させて前記搬送ユニットを製膜室内にセッ
トすることを特徴とする請求項１０記載の光フィルタの
製造方法。11. The transfer unit is set in a film forming chamber with a center of rotation on the substrate included in the transfer unit coinciding with a rotation axis transmitting torque from the motor to the substrate. A method for manufacturing an optical filter according to claim 10.
室に収納し、前記誘電体材料の堆積の前後において、製
膜室の真空状態を破ることなく該前室から各搬送ユニッ
トを製膜室に順次搬入および搬出することを特徴とする
請求項１０記載の光フィルタの製造方法。12. A plurality of transport units are housed in a front chamber of a film forming chamber, and before and after deposition of the dielectric material, each transport unit is manufactured from the front chamber without breaking a vacuum state of the film forming chamber. The method for manufacturing an optical filter according to claim 10, wherein the optical filter is sequentially carried into and out of the membrane chamber.
蒸着法、電子サイクロトロン共鳴スパッタリング法、イ
オンアシスト電子ビーム蒸着法、真空蒸着法、イオンビ
ームスパッタリング法、高周波スパッタリング法のいづ
れか一つの方法により前記誘電体材料を堆積させること
を特徴とする請求項１乃至３のいづれかに記載の光フィ
ルタの製造方法。13. The method for depositing a dielectric material according to any one of an electron beam evaporation method, an electron cyclotron resonance sputtering method, an ion assisted electron beam evaporation method, a vacuum evaporation method, an ion beam sputtering method, and a high frequency sputtering method. 4. The method for manufacturing an optical filter according to claim 1, wherein a dielectric material is deposited.
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|---|---|---|---|---|
| JPH0554279U (en) * | 1992-01-07 | 1993-07-20 | 株式会社吉野工業所 | Synthetic resin container with handle |
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