JPH01178807A - 膜厚モニター基板 - Google Patents
膜厚モニター基板Info
- Publication number
- JPH01178807A JPH01178807A JP63001254A JP125488A JPH01178807A JP H01178807 A JPH01178807 A JP H01178807A JP 63001254 A JP63001254 A JP 63001254A JP 125488 A JP125488 A JP 125488A JP H01178807 A JPH01178807 A JP H01178807A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film thickness
- film
- substrate
- monitor
- refractive index
- Prior art date
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- Pending
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光学膜製造装置における反射型光”五式模厚
制御に用いる膜厚モニター基板に関する。
制御に用いる膜厚モニター基板に関する。
反射防止嗅、光学フィルター等の光学膜の製造で膜厚制
御が重要となるが、この制御には水晶振動子式と光電式
の２方式が従来から良く知られている。光電式制御は特
に誘電体物質のコーティングに対して有効であって、そ
の原理は、模形成時に膜厚モニター基板上に成長する薄
膜の光学的厚みの増加に対応して、使用するモニター波
長λの４分の１に相当するλ／４を単位として強弱変化
を繰返すので、これを光電子増倍管で検出して電気信号
に変換し、モニターすることによりｗ厚制御するもので
ある。この方法に用いる膜厚モニター基板としては、光
学研磨されたガラス基板が一般的に用いられてきた。
御が重要となるが、この制御には水晶振動子式と光電式
の２方式が従来から良く知られている。光電式制御は特
に誘電体物質のコーティングに対して有効であって、そ
の原理は、模形成時に膜厚モニター基板上に成長する薄
膜の光学的厚みの増加に対応して、使用するモニター波
長λの４分の１に相当するλ／４を単位として強弱変化
を繰返すので、これを光電子増倍管で検出して電気信号
に変換し、モニターすることによりｗ厚制御するもので
ある。この方法に用いる膜厚モニター基板としては、光
学研磨されたガラス基板が一般的に用いられてきた。
反射型光電式嘆厚制御法において、使用するモニター波
長に対してガラス基板とコーティング嘆物質の屈折率が
極めて近い場合に、検出される反射光の強弱変化の振幅
が小さくなり、モニタリングが困難となる。
長に対してガラス基板とコーティング嘆物質の屈折率が
極めて近い場合に、検出される反射光の強弱変化の振幅
が小さくなり、モニタリングが困難となる。
これを回避するために膜物質と屈折率が大きく異なるゲ
ルマニウムのような高屈折率基板を使用する方法もある
が、光学研磨したゲルマニラ４．板は、／、３基♂よ、
、１材料費、研。ゆ工費とも極めて高価なものになる。
ルマニウムのような高屈折率基板を使用する方法もある
が、光学研磨したゲルマニラ４．板は、／、３基♂よ、
、１材料費、研。ゆ工費とも極めて高価なものになる。
本発明は、上記の問題点を解消し、安価なガラス基板に
高屈折率を付与することにより、反射光の強弱変化の振
幅を確実に検知可能とする膜厚モニター基板を提供しよ
うとするものである。
高屈折率を付与することにより、反射光の強弱変化の振
幅を確実に検知可能とする膜厚モニター基板を提供しよ
うとするものである。
本発明は、反射型光ｒｔ式膜厚制御装置に用いる膜厚モ
ニター基板において、光学研磨を施されたガラス基板表
面に金属膜を形成して、モニター波長に対する膜厚モニ
ター基板の複素屈折率を膜厚制御の対象である膜物質の
屈折率より相当大きくしたことを特徴とする嘆厚モニタ
ー基板である。
ニター基板において、光学研磨を施されたガラス基板表
面に金属膜を形成して、モニター波長に対する膜厚モニ
ター基板の複素屈折率を膜厚制御の対象である膜物質の
屈折率より相当大きくしたことを特徴とする嘆厚モニタ
ー基板である。
なお、金属膜として膜厚α１〜１３μｍのコバルト、鉄
、ニッケル、白金、チタン等の被膜が適して〉す、また
、ガラス基板としては青板ガラス、ＢＫ−７等を用いる
ことができる。上記嘆厚であれば金属パμりと同等な光
学定数を有し、膜の機械的強度安定性の問題もなく、充
分短時間で模製造が可能である。
、ニッケル、白金、チタン等の被膜が適して〉す、また
、ガラス基板としては青板ガラス、ＢＫ−７等を用いる
ことができる。上記嘆厚であれば金属パμりと同等な光
学定数を有し、膜の機械的強度安定性の問題もなく、充
分短時間で模製造が可能である。
第１図は、反射型光電式嘆厚モニタリ膜厚系を袋端した
真空蒸着装置の概念図であり、第２図は本発明の膜厚モ
ニター基板の断面図である。
真空蒸着装置の概念図であり、第２図は本発明の膜厚モ
ニター基板の断面図である。
この膜厚モニター基板１は光学研磨されたガラス基板８
の表面に膜厚Ｑ、１〜α３μｍのコバルト、鉄、ニッケ
ル、白金、チタン等の金属膜９を形成したものである。
の表面に膜厚Ｑ、１〜α３μｍのコバルト、鉄、ニッケ
ル、白金、チタン等の金属膜９を形成したものである。
との膜厚モニター基板１は、＠着用基板７とともに、１
ｊｃ空チヤンバ２内で大発源３に対向する位置にセット
して、真空蒸着を行う。その間、膜厚モニター基板１の
表面に投光器４から波長λのモニター光を照射し、その
反射光をフィルタ６を通して受光器５で受け、反射率Ｒ
の強弱変化の振幅を調べることにより、蒸着膜の膜厚を
求めるものである。
ｊｃ空チヤンバ２内で大発源３に対向する位置にセット
して、真空蒸着を行う。その間、膜厚モニター基板１の
表面に投光器４から波長λのモニター光を照射し、その
反射光をフィルタ６を通して受光器５で受け、反射率Ｒ
の強弱変化の振幅を調べることにより、蒸着膜の膜厚を
求めるものである。
ところで、膜厚モニター基板の複素屈折率△
ｎ８は、
△
ｎ、 ＝ ｎ、 −１ｋｓ
（ｎ、：がラス基板の屈折率（＝１．５０）。
ｋｓ：＝ｏ）
とおくことができる。膜厚モニター基板上に屈折率ｎ％
嘆膜厚の真空蒸着膜を形成すると、光学的位相δは ２π δ＝ −ｎａ λ となり、このときの垂直入射光に対する反射率Ｒは、 （Ｋｓ ：複素屈折率のｉｍａｇｉｎａｒｙ ｐａｒｔ
）光学アトミッタレスＹ＝Ｃ／Ｂを求めることによシ （Ｂ、Ｃ：特性マトリックスのエレメント）（ｎ６＝入
射媒質の屈折率、空気の場合は１゜と与えられる。
嘆膜厚の真空蒸着膜を形成すると、光学的位相δは ２π δ＝ −ｎａ λ となり、このときの垂直入射光に対する反射率Ｒは、 （Ｋｓ ：複素屈折率のｉｍａｇｉｎａｒｙ ｐａｒｔ
）光学アトミッタレスＹ＝Ｃ／Ｂを求めることによシ （Ｂ、Ｃ：特性マトリックスのエレメント）（ｎ６＝入
射媒質の屈折率、空気の場合は１゜と与えられる。
蒸着膜の屈折率ｎがガラス基板（ｎ、 ＝ １．５０）
に近い場合には、蒸着膜の膜厚増に伴う反射率Ｒの変化
は小さい。ガラス基板に約０．１μｍ程度の金属膜をコ
ーティングしたものは、金属の複素屈折率の虚部（消衰
係数）が一般に大きい△ ため、複素屈折率ｎ、の金属基板と１做すことができる
。
に近い場合には、蒸着膜の膜厚増に伴う反射率Ｒの変化
は小さい。ガラス基板に約０．１μｍ程度の金属膜をコ
ーティングしたものは、金属の複素屈折率の虚部（消衰
係数）が一般に大きい△ ため、複素屈折率ｎ、の金属基板と１做すことができる
。
そこで、金属膜を有するガラス基板に屈折率ｎ ＝ ｊ
、 ５の膜物質を蒸着するときの、反射率Ｈの強弱変化
の振幅を種々の金属について計算すると表のようになる
。ここで、反射率Ｒの強弱変化の振幅の値が比較的大き
１ハＣ０１Ｆｅ、Ｎｉ、ｐｔ％Ｔ１についてガラス基板
へのコーティングの容易性、膜厚モニター基板としての
有効性を調べたところ、いずれも、満足できるものであ
った。
、 ５の膜物質を蒸着するときの、反射率Ｈの強弱変化
の振幅を種々の金属について計算すると表のようになる
。ここで、反射率Ｒの強弱変化の振幅の値が比較的大き
１ハＣ０１Ｆｅ、Ｎｉ、ｐｔ％Ｔ１についてガラス基板
へのコーティングの容易性、膜厚モニター基板としての
有効性を調べたところ、いずれも、満足できるものであ
った。
第１図の真空蒸着装置を用い：Ｃ電子ビーム加熱による
ＣｅＦ３蒸着の膜厚モニタリングを行った。
ＣｅＦ３蒸着の膜厚モニタリングを行った。
まず、光学研磨された％インチのＢＫ−７円板上に、Ａ
ｒ ガス圧約１×１０″″’ Ｔｏｒｒ、イオン加４電
圧１〜ｔ ５ ＫＶ、イオン電流的４０ｍＡの条件でイ
オンビームスパッタ法によ！７約Ｑ１μｍのＮｉ 薄膜
をコーティングして膜厚モニター基板を作成した。
ｒ ガス圧約１×１０″″’ Ｔｏｒｒ、イオン加４電
圧１〜ｔ ５ ＫＶ、イオン電流的４０ｍＡの条件でイ
オンビームスパッタ法によ！７約Ｑ１μｍのＮｉ 薄膜
をコーティングして膜厚モニター基板を作成した。
この膜厚モニター基板を従来の光学研磨され九表面を有
するＢＫ−７基板とともに第１図の真空蒸着装置にセッ
トし、最大６ ＫＷの電子ビームによＦ） ５ ｘ １
０−’ｍｂａｒの下で５０ Ａ／ｓｅｃの蒸着速度で真
空蒸着を行っ九。その間、波長λ＝＝２０００ ｎｍの
モニター光を照射し、反射光をフィルタに通してから受
光器で検知し、上記２種基板について反射率の強弱変化
を調べたところ、Ｎ１ コーティング膜厚モニター波長
ハＢＫ−７基板単独使用の場合に比較して約１０倍の振
幅を観察することができた。
するＢＫ−７基板とともに第１図の真空蒸着装置にセッ
トし、最大６ ＫＷの電子ビームによＦ） ５ ｘ １
０−’ｍｂａｒの下で５０ Ａ／ｓｅｃの蒸着速度で真
空蒸着を行っ九。その間、波長λ＝＝２０００ ｎｍの
モニター光を照射し、反射光をフィルタに通してから受
光器で検知し、上記２種基板について反射率の強弱変化
を調べたところ、Ｎ１ コーティング膜厚モニター波長
ハＢＫ−７基板単独使用の場合に比較して約１０倍の振
幅を観察することができた。
また、Ｃ０１Ｆｅ、ｐｔ％Ｔ１についても同様にガラス
基板上に薄膜をコーティングし、Ｃｅ Ｆｅ蒸着におけ
る嘆厚モニタリングに使用したところ、反射率の強弱変
化の振幅の増大について上記と同様の結果を得た。また
、ＣｅＦ１蒸ａ喚の厚み増大に伴う膜応力の発生に対し
ても、金属膜の剥離は認められず、膜厚モニターとして
充分に機能することが確認された。
基板上に薄膜をコーティングし、Ｃｅ Ｆｅ蒸着におけ
る嘆厚モニタリングに使用したところ、反射率の強弱変
化の振幅の増大について上記と同様の結果を得た。また
、ＣｅＦ１蒸ａ喚の厚み増大に伴う膜応力の発生に対し
ても、金属膜の剥離は認められず、膜厚モニターとして
充分に機能することが確認された。
本発明は、上記構成を採用することによシ安価なガラス
基板に高い複素屈折率を付与することができ、その結果
、モニター波長に対して被検膜物質との屈折率の差を容
易に確保できるので、反射光の強弱変化の振幅の減少を
回避して膜厚モニタリングの精度を向上させ、モニタリ
ングコストを低減することができた。
基板に高い複素屈折率を付与することができ、その結果
、モニター波長に対して被検膜物質との屈折率の差を容
易に確保できるので、反射光の強弱変化の振幅の減少を
回避して膜厚モニタリングの精度を向上させ、モニタリ
ングコストを低減することができた。
第１図は、本発明の膜厚モニター基板を用いた反射型光
電式嘆厚モニタリ膜厚系を備えた真空蒸着装置の概念図
、第２図は本発明の膜厚モニター基板の断面図である。
電式嘆厚モニタリ膜厚系を備えた真空蒸着装置の概念図
、第２図は本発明の膜厚モニター基板の断面図である。
Claims (2)
- （１）反射型光電式膜厚制御装置に用いる膜厚モニター
基板において、光学研磨を施されたガラス基板表面に金
属膜を形成して、モニター波長に対する膜厚モニター基
板の複素屈折率を膜厚制御の対象である膜物質の屈折率
より相当大きくしたことを特徴とする膜厚モニター基板
。 - （２）金属膜として膜厚０．１〜０．３μｍのコバルト
、鉄、ニッケル、白金又はチタンの被膜を用いることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の膜厚モニター基
板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63001254A JPH01178807A (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | 膜厚モニター基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63001254A JPH01178807A (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | 膜厚モニター基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01178807A true JPH01178807A (ja) | 1989-07-17 |
Family
ID=11496317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63001254A Pending JPH01178807A (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | 膜厚モニター基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01178807A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015129105A (ja) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 株式会社ナチュラルフィールドサプライ | 除光液 |
-
1988
- 1988-01-08 JP JP63001254A patent/JPH01178807A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015129105A (ja) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 株式会社ナチュラルフィールドサプライ | 除光液 |
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