JPH0579922B2 - - Google Patents
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- JPH0579922B2 JPH0579922B2 JP1310850A JP31085089A JPH0579922B2 JP H0579922 B2 JPH0579922 B2 JP H0579922B2 JP 1310850 A JP1310850 A JP 1310850A JP 31085089 A JP31085089 A JP 31085089A JP H0579922 B2 JPH0579922 B2 JP H0579922B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- thickness
- membrane
- film body
- optical thin
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00634—Production of filters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C41/00—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
- B29C41/02—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C41/04—Rotational or centrifugal casting, i.e. coating the inside of a mould by rotating the mould
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光学的薄膜体の膜厚測定方法、特に光
学的薄膜体の光学的厚さおよび屈折率を正確に測
定する方法に関するものである。
学的薄膜体の光学的厚さおよび屈折率を正確に測
定する方法に関するものである。
本発明の方法によつて膜厚を測定すべき光学的
薄膜体は実質的に一様な厚さを有する。明確に言
えば、この光学的薄膜体は約0.5〜10μｍの範囲内
の公称厚さを有しうる。これら薄膜体の両面は互
いにほぼ平行である。その公称厚さの薄膜体間変
化は約２％以下に限定されうるが、好ましくは約
１％以下となされうる。どの薄膜体においても、
その公称厚さの縁端間変化が約２％以下に限定さ
れうるが、好ましくは約１％となされうる。
薄膜体は実質的に一様な厚さを有する。明確に言
えば、この光学的薄膜体は約0.5〜10μｍの範囲内
の公称厚さを有しうる。これら薄膜体の両面は互
いにほぼ平行である。その公称厚さの薄膜体間変
化は約２％以下に限定されうるが、好ましくは約
１％以下となされうる。どの薄膜体においても、
その公称厚さの縁端間変化が約２％以下に限定さ
れうるが、好ましくは約１％となされうる。
これら薄膜体は高い光透過性を有する。明確に
言えば、これら薄膜体は入射光の約84〜99％を透
過し、波長が約260〜1000nmの範囲内の予め定め
られたまたはそれ以上の波長を有する入射光を少
なくとも約96％、98％あるいは99％までも透過し
うる。さらに、これら薄膜体は入射光の焦点を薄
膜体の厚さの三分の一以下の光学距離内でシフト
するようになされうる。何故ならば、これら薄膜
体は高い光透過性を有するので、入射光の約３％
以下を吸収し、回折し、かつ分散せしめるが、波
長が約260〜1000nmの範囲内の１またはそれ以上
の特定波長を有する入射光の約１％以下を吸収
し、回折し、かつ分散せしめるようになされう
る。
言えば、これら薄膜体は入射光の約84〜99％を透
過し、波長が約260〜1000nmの範囲内の予め定め
られたまたはそれ以上の波長を有する入射光を少
なくとも約96％、98％あるいは99％までも透過し
うる。さらに、これら薄膜体は入射光の焦点を薄
膜体の厚さの三分の一以下の光学距離内でシフト
するようになされうる。何故ならば、これら薄膜
体は高い光透過性を有するので、入射光の約３％
以下を吸収し、回折し、かつ分散せしめるが、波
長が約260〜1000nmの範囲内の１またはそれ以上
の特定波長を有する入射光の約１％以下を吸収
し、回折し、かつ分散せしめるようになされう
る。
これら新規な薄膜体は多くの用途を有する。特
にパーキンエルマー（Perkin Elmer）200系プロ
ジエクタのような投影機における十字線
（reticle）のための光学的透過性シールドとして
有用である。また、例えばこれら薄膜体をフオト
マスク上に配置すれば、そのフオトマスクを空気
中に浮遊する微粒子あるいは他の汚染体から保護
する。これら薄膜体はアドバンスド、セミコンダ
クタ、プロダクツ（Advanced Semiconductor
Products）から商品名BB−2.85型広帯域フオト
マスク膜皮およびLR−１型低反射性モノクロ膜
皮として市販される。
にパーキンエルマー（Perkin Elmer）200系プロ
ジエクタのような投影機における十字線
（reticle）のための光学的透過性シールドとして
有用である。また、例えばこれら薄膜体をフオト
マスク上に配置すれば、そのフオトマスクを空気
中に浮遊する微粒子あるいは他の汚染体から保護
する。これら薄膜体はアドバンスド、セミコンダ
クタ、プロダクツ（Advanced Semiconductor
Products）から商品名BB−2.85型広帯域フオト
マスク膜皮およびLR−１型低反射性モノクロ膜
皮として市販される。
BB−2.85型膜皮はニトロセルロースで形成さ
れ2.85μｍの厚さを有する。単一の膜皮サンプル
の厚さの変化は約0.06μｍである。BB−2.85型膜
皮は、入射光の波長が約350〜450nmの範囲内で
ある場合、平均して入射光の約0.3％以下を吸収
および分散し、入射光の焦点を約1μｍ以下の光
学距離内でシフトする。
れ2.85μｍの厚さを有する。単一の膜皮サンプル
の厚さの変化は約0.06μｍである。BB−2.85型膜
皮は、入射光の波長が約350〜450nmの範囲内で
ある場合、平均して入射光の約0.3％以下を吸収
および分散し、入射光の焦点を約1μｍ以下の光
学距離内でシフトする。
この膜皮は典型的に76.2mmの外形と72.4mmの内
径を有する。膜皮は、0.5μｍのフイルタを備えか
つこの膜皮から10cm（４インチ）離れた位置に３
mm（0.125インチ）の吹出口を備えたホースから
の2.8Kg／cm2（40ポンド／平方インチ）の空気圧
に耐えうる。BB−2.85型膜皮は、高圧水銀アー
ク灯を用いた１：１プロジエクシヨン アライナ
（projection aligner）におけるフオトマスクを微
粒子から保護するシステムに特に有用である。
径を有する。膜皮は、0.5μｍのフイルタを備えか
つこの膜皮から10cm（４インチ）離れた位置に３
mm（0.125インチ）の吹出口を備えたホースから
の2.8Kg／cm2（40ポンド／平方インチ）の空気圧
に耐えうる。BB−2.85型膜皮は、高圧水銀アー
ク灯を用いた１：１プロジエクシヨン アライナ
（projection aligner）におけるフオトマスクを微
粒子から保護するシステムに特に有用である。
LR−１型膜皮もまたニトロセルロースで形成
され0.723±0.01μｍの厚さを有する。光の最低透
過率は436〜540nmの波長において約98％であり、
約365nmの波長において96％である。これら膜皮
の入射光の反射は、典型的に436〜546nmの波長
において約２％であり、365nmの波長において約
３％である。入射光が約436〜546nmの波長を有
する場合、全体で入射光の約0.25％以下が分散ま
たは吸収され、入射光が365nmの場合は全体で約
１％以下である。LR−１型膜皮は強靱である。
この膜皮は膜皮から少なくとも10cm（４インチ）
離れた位置に吹出口を有する３−Ｍの902F型エ
アガンからの2.1Kg／cm2（30ポンド／平方インチ）
の空気圧に耐えうる。LR−１型膜皮は入射光の
焦点を約1μｍ以下の光学距離内でシフトするの
で、LR−１型膜皮はGCAステツパ（stepper）
のような10：１ダイレクト、ウエーフア、ステツ
パ（direct wafer stepper）に特に有用である。
され0.723±0.01μｍの厚さを有する。光の最低透
過率は436〜540nmの波長において約98％であり、
約365nmの波長において96％である。これら膜皮
の入射光の反射は、典型的に436〜546nmの波長
において約２％であり、365nmの波長において約
３％である。入射光が約436〜546nmの波長を有
する場合、全体で入射光の約0.25％以下が分散ま
たは吸収され、入射光が365nmの場合は全体で約
１％以下である。LR−１型膜皮は強靱である。
この膜皮は膜皮から少なくとも10cm（４インチ）
離れた位置に吹出口を有する３−Ｍの902F型エ
アガンからの2.1Kg／cm2（30ポンド／平方インチ）
の空気圧に耐えうる。LR−１型膜皮は入射光の
焦点を約1μｍ以下の光学距離内でシフトするの
で、LR−１型膜皮はGCAステツパ（stepper）
のような10：１ダイレクト、ウエーフア、ステツ
パ（direct wafer stepper）に特に有用である。
上述したような薄膜体は、部分的光学ビーム・
スプリツタ（optical beam splitter）、モノクロ
光学システムのための低反射性光学窓、部分偏光
器、音響振動フイルム、原子放射検出器の高透過
性窓、および輝いたクローム表面のようなこれら
薄膜体よりも高い屈折率を有する反射性基体上の
反射防止被膜として特に有用である。
スプリツタ（optical beam splitter）、モノクロ
光学システムのための低反射性光学窓、部分偏光
器、音響振動フイルム、原子放射検出器の高透過
性窓、および輝いたクローム表面のようなこれら
薄膜体よりも高い屈折率を有する反射性基体上の
反射防止被膜として特に有用である。
これら薄膜体は、縁端支持されうる。また、フ
オトマスク、光学平面、鏡または他の剛直なある
いは可撓性の平面のような全面的または部分的支
持体面で共面支持されうる。
オトマスク、光学平面、鏡または他の剛直なある
いは可撓性の平面のような全面的または部分的支
持体面で共面支持されうる。
これら薄膜体はすぐれた弾性と同質性とを有す
る。とりわけ、これら薄膜体は、それらが特に機
械的、熱的に安定な枠体または他の支持体上に取
付けられた場合、圧縮された形の莫大な量のデー
タを実質的に歪みを伴わずに複写および再現する
のに用いられうる。かかる複写をする場合、莫大
な量のデータを高度に圧縮された形で担持する表
面上に光学的薄膜体を形成するだけでよい。本発
明の薄膜体は、オリジナルから正確かつ精密な複
製データを形成してデータの複製および貯蔵のた
めのオリジナルとして用いうる。
る。とりわけ、これら薄膜体は、それらが特に機
械的、熱的に安定な枠体または他の支持体上に取
付けられた場合、圧縮された形の莫大な量のデー
タを実質的に歪みを伴わずに複写および再現する
のに用いられうる。かかる複写をする場合、莫大
な量のデータを高度に圧縮された形で担持する表
面上に光学的薄膜体を形成するだけでよい。本発
明の薄膜体は、オリジナルから正確かつ精密な複
製データを形成してデータの複製および貯蔵のた
めのオリジナルとして用いうる。
１つの実施例において、表面の実例としての莫
大な量のデータを担持する表面上にこの光学的薄
膜体を形成する。かかるデータの浮き彫りにされ
た表面上に光学的薄膜体を形成することによつ
て、浮き彫り面およびその浮き彫りデータが全く
同じに複製される。
大な量のデータを担持する表面上にこの光学的薄
膜体を形成する。かかるデータの浮き彫りにされ
た表面上に光学的薄膜体を形成することによつ
て、浮き彫り面およびその浮き彫りデータが全く
同じに複製される。
本発明の光学的薄膜体の膜厚測定方法において
は、１またはそれ以上の既知の入射角をもつて薄
膜体に光を照射し、この薄膜体が入射光を実質的
に反射しないゼロ入射角と呼ばれる少なくとも１
つの角度を見出し、しかる後かかる１またはそれ
以上のゼロ入射角からこの薄膜体の厚さおよびま
たは屈折率を計算することよりなる。
は、１またはそれ以上の既知の入射角をもつて薄
膜体に光を照射し、この薄膜体が入射光を実質的
に反射しないゼロ入射角と呼ばれる少なくとも１
つの角度を見出し、しかる後かかる１またはそれ
以上のゼロ入射角からこの薄膜体の厚さおよびま
たは屈折率を計算することよりなる。
光はヘイウム・イオンのような光源からのレー
ザ光となしうる。かかるレーザは約633nmの波長
を有する平行光線ビームを発生する。特にゼロ入
射角の検出が肉眼以外によつてなされる場合は、
他の高輝度または低輝度光源をも用いうる。例え
ば、フイルタをかけた水銀アーク灯、フイルタを
かけた白熱灯およびフイルタをかけたキセノン灯
である。
ザ光となしうる。かかるレーザは約633nmの波長
を有する平行光線ビームを発生する。特にゼロ入
射角の検出が肉眼以外によつてなされる場合は、
他の高輝度または低輝度光源をも用いうる。例え
ば、フイルタをかけた水銀アーク灯、フイルタを
かけた白熱灯およびフイルタをかけたキセノン灯
である。
光源が、視覚を認めうる強度の反射光を生じる
ほど十分な輝度を有する場合は、視覚によりゼロ
入射角の検出がなされる。例えばヘリウム・ネオ
ンレーザ光は視覚で検出可能な反射光を生じる。
さらに、ゼロ入射角の検出の正確性は入射角に依
存しないため、ゼロ入射角の視覚による検出は高
い信頼性を有する。しかしながら、レーザ光また
は高輝度光以外の光源が使用された場合、ゼロ入
射角の検出は光増倍素子、シリコンPINダイオー
ド、および他の光電検出素子のような検出器が必
要であろう。
ほど十分な輝度を有する場合は、視覚によりゼロ
入射角の検出がなされる。例えばヘリウム・ネオ
ンレーザ光は視覚で検出可能な反射光を生じる。
さらに、ゼロ入射角の検出の正確性は入射角に依
存しないため、ゼロ入射角の視覚による検出は高
い信頼性を有する。しかしながら、レーザ光また
は高輝度光以外の光源が使用された場合、ゼロ入
射角の検出は光増倍素子、シリコンPINダイオー
ド、および他の光電検出素子のような検出器が必
要であろう。
本発明の方法は、単に光学的薄膜体の厚さおよ
び屈折率を測定するためにのみではなく、光学的
薄膜体の厚さを監視するのにも用いられる。例え
ば、光学的薄膜体の厚さを規定された限度内に収
めようとする場合、本発明の方法によつて規格に
応じた監視をなしうる。そうするためには、薄膜
体がゼロ入射角を生じる規定された限度内での入
射角を決定しておき、しかる後その入射角が各薄
膜体にとつてゼロ入射角であるか否かを試験すれ
ばよい。
び屈折率を測定するためにのみではなく、光学的
薄膜体の厚さを監視するのにも用いられる。例え
ば、光学的薄膜体の厚さを規定された限度内に収
めようとする場合、本発明の方法によつて規格に
応じた監視をなしうる。そうするためには、薄膜
体がゼロ入射角を生じる規定された限度内での入
射角を決定しておき、しかる後その入射角が各薄
膜体にとつてゼロ入射角であるか否かを試験すれ
ばよい。
本発明の方法の一実施例においては、数種の異
なる既知の入射角をもつて光学的薄膜体に平行レ
ーザ光ビームの照射がなされうる。光源を固定
し、薄膜体を光ビームの径路内で回動させて入射
角を変えるようにするのが好ましい。薄膜体を回
動させる手段に副尺のような装置を取付けること
により、入射角を測定することができる。
なる既知の入射角をもつて光学的薄膜体に平行レ
ーザ光ビームの照射がなされうる。光源を固定
し、薄膜体を光ビームの径路内で回動させて入射
角を変えるようにするのが好ましい。薄膜体を回
動させる手段に副尺のような装置を取付けること
により、入射角を測定することができる。
測定作業を入射角ゼロで開始し、しかる後薄膜
体が光を反射しない１番目の角度を見出すまで薄
膜体を回転させて入射角を変えるのが望ましい。
ある目的のためには１以上のゼロ入射角を見出す
ことが必要になりうる。そうするためには、２番
目のゼロ入射角を見出すまで薄膜体を回転させれ
ばよい。
体が光を反射しない１番目の角度を見出すまで薄
膜体を回転させて入射角を変えるのが望ましい。
ある目的のためには１以上のゼロ入射角を見出す
ことが必要になりうる。そうするためには、２番
目のゼロ入射角を見出すまで薄膜体を回転させれ
ばよい。
少なくとも１つのゼロ入射角が見出されたなら
ば、薄膜体の厚さを下記の(1)式により計算する。
ば、薄膜体の厚さを下記の(1)式により計算する。
Ｎｔ＝kλ／４ …(1)
ここで、ｔは薄膜体の厚さ、λは入射光の波長
で、典型的にはｔと同一の単位であり、またｋは
光の四分の一波長を単位とする薄膜体の光学的厚
さである。Ｎは薄膜体の低減された屈折率と呼ば
れる値で、下記の(2)式から求められる。
で、典型的にはｔと同一の単位であり、またｋは
光の四分の一波長を単位とする薄膜体の光学的厚
さである。Ｎは薄膜体の低減された屈折率と呼ば
れる値で、下記の(2)式から求められる。
Ｎ＝√2−（）2 …(2)
ここで、Ｎは薄膜体の屈折率、Ｉはゼロ入射角
である。(1)式から厚さｔを計算するためには、Ｎ
およびｋを知らなければならない。
である。(1)式から厚さｔを計算するためには、Ｎ
およびｋを知らなければならない。
もし、薄膜体の屈折率が既知であつて、ｋが未
知である場合は、その薄膜体の２つの連続したゼ
ロ入射角I1およびI2を見出さなければならず、し
かる後に厚さ「ｔ」を下記の(3)式から計算する。
知である場合は、その薄膜体の２つの連続したゼ
ロ入射角I1およびI2を見出さなければならず、し
かる後に厚さ「ｔ」を下記の(3)式から計算する。
（Ｎ１−Ｎ２）ｔ＝λ／２ …(3)
ここでＮ１はＮ１＝√2−（1）2から計算
さ
れ、またＮ２はＮ２＝√2−（2）2から計算
さ
れる。
さ
れ、またＮ２はＮ２＝√2−（2）2から計算
さ
れる。
また、薄膜体の屈折率Ｎが未知であつて、ｋが
既知である場合は、薄膜体の２つの連続したゼロ
入射角I1およびI2を見出さなければならず、しか
る後に厚さｔが下記の(4)式から計算される。
既知である場合は、薄膜体の２つの連続したゼロ
入射角I1およびI2を見出さなければならず、しか
る後に厚さｔが下記の(4)式から計算される。
ｔ√（sinI2）2−（sinI1）2＝λ・２√（−１）
…(4) 厚さ「ｔ」が計算されれば、屈折率は(1)式から
計算されうる。ｔが既知であれば、ｋは(4)式から
計算されうる。
…(4) 厚さ「ｔ」が計算されれば、屈折率は(1)式から
計算されうる。ｔが既知であれば、ｋは(4)式から
計算されうる。
このような本発明の膜厚測定方法を実施する装
置は、光ビームを光学的薄膜体に照射する手段、
薄膜体に対する光ビームの入射角を変える手段、
および入射角特にゼロ入射角を検出する手段を含
む。
置は、光ビームを光学的薄膜体に照射する手段、
薄膜体に対する光ビームの入射角を変える手段、
および入射角特にゼロ入射角を検出する手段を含
む。
第１図は本発明による膜厚測定方法を実施する
装置の一実施例を概略的に示す。第１図におい
て、ヘリウム・ネオンレーザビーム発生器１から
平行光線ビーム２が光学的薄膜体３に既知の入射
角度Ｉをもつて照射される。回動可能な固定具４
は薄膜体３を光線ビーム２の径路内に保持しかつ
薄膜体３をして複数の入射角をとらせしめるべく
回動する。固定具４の近傍に設けられたスクリー
ン５は、薄膜体３からの反射光を受ける反射性の
内表面６を備えている。内表面６上にマークされ
た副尺によつて入射角が検出される。
装置の一実施例を概略的に示す。第１図におい
て、ヘリウム・ネオンレーザビーム発生器１から
平行光線ビーム２が光学的薄膜体３に既知の入射
角度Ｉをもつて照射される。回動可能な固定具４
は薄膜体３を光線ビーム２の径路内に保持しかつ
薄膜体３をして複数の入射角をとらせしめるべく
回動する。固定具４の近傍に設けられたスクリー
ン５は、薄膜体３からの反射光を受ける反射性の
内表面６を備えている。内表面６上にマークされ
た副尺によつて入射角が検出される。
本発明の膜厚測定方法は、分光測光法および楕
円測光法のような従来の光学的フイルムの厚さの
測定法に勝る意義深い利益を提供する。分光測光
法は、入射光の波長を関数とする垂直入射光の透
過または反射の変化を測定するため、本発明の方
法よりはるかに高価な機器を必要とする。この透
過または反射の変化から、ある波長における厚さ
が正確に測定されるが、分光測光法によつては屈
折率の測定は不可能である。楕円測光法もまた、
本発明の膜厚測定方法より高価な装置を必要と
し、かつ光学的薄膜体が支持されていないため
に、その測定結果は信頼性に乏しい欠点がある。
円測光法のような従来の光学的フイルムの厚さの
測定法に勝る意義深い利益を提供する。分光測光
法は、入射光の波長を関数とする垂直入射光の透
過または反射の変化を測定するため、本発明の方
法よりはるかに高価な機器を必要とする。この透
過または反射の変化から、ある波長における厚さ
が正確に測定されるが、分光測光法によつては屈
折率の測定は不可能である。楕円測光法もまた、
本発明の膜厚測定方法より高価な装置を必要と
し、かつ光学的薄膜体が支持されていないため
に、その測定結果は信頼性に乏しい欠点がある。
本発明の膜厚測定方法は、分光測光法よりもは
るかに安価で、また楕円測光法に比較しても安価
であり、光学的薄膜体の厚さおよび屈折率の正確
な測定を簡易に、迅速にかつ安価になしうる。
るかに安価で、また楕円測光法に比較しても安価
であり、光学的薄膜体の厚さおよび屈折率の正確
な測定を簡易に、迅速にかつ安価になしうる。
本発明の方法によつて膜厚を測定すべき薄膜体
の形成方法を次に説明する。ポリマーと溶剤の混
合物をまず作成し、次にこの混合物から回転可能
な支持表面上で回転被膜形成法によりポリマーフ
イルムを形成するのである。この支持表面は、特
にその上に離型剤が配されていないときには、薄
膜体に対する共面支持体を構成しうる。もし、薄
膜体が離型剤の配された支持表面上に形成された
場合には、薄膜体は他の支持手段に取付けられう
る。薄膜体を取付ける他の支持手段を用いること
により、薄膜体はそれが形成された支持表面上か
ら除去されうる。例えば、離型剤の配された回転
可能な支持表面上に薄膜体が形成された後に、閉
リングまたは枠体がこの薄膜体に接着されうる。
接着剤が乾燥した後に、薄膜体を接着により担持
したリングまたは枠体が支持表面から分離されう
る。あるいは、エアジエツト、液体ジエツトまた
は他の分離手段によつても、薄膜体は支持表面上
から除去されうる。次にかかる薄膜体は独立した
リング、枠体または他の支持体に取付けられう
る。
の形成方法を次に説明する。ポリマーと溶剤の混
合物をまず作成し、次にこの混合物から回転可能
な支持表面上で回転被膜形成法によりポリマーフ
イルムを形成するのである。この支持表面は、特
にその上に離型剤が配されていないときには、薄
膜体に対する共面支持体を構成しうる。もし、薄
膜体が離型剤の配された支持表面上に形成された
場合には、薄膜体は他の支持手段に取付けられう
る。薄膜体を取付ける他の支持手段を用いること
により、薄膜体はそれが形成された支持表面上か
ら除去されうる。例えば、離型剤の配された回転
可能な支持表面上に薄膜体が形成された後に、閉
リングまたは枠体がこの薄膜体に接着されうる。
接着剤が乾燥した後に、薄膜体を接着により担持
したリングまたは枠体が支持表面から分離されう
る。あるいは、エアジエツト、液体ジエツトまた
は他の分離手段によつても、薄膜体は支持表面上
から除去されうる。次にかかる薄膜体は独立した
リング、枠体または他の支持体に取付けられう
る。
本発明の光学的薄膜体の形成方法の一実施例に
おいては、ポリマーと溶剤の混合物の離型剤を配
した回転可能な支持表面上に分配し、しかる後そ
の支持表面を所定の回転速度に達するまで加速し
ながら回転せしめる。一旦所定の回転速度に達し
たならば、所望の厚さと直径とを有する薄膜体が
形成されるまでその支持表面の回転を継続する。
典型的には、回転可能な支持表面の回転は、約３
〜60秒間の範囲内で約20〜30℃の温度において行
なわれる。薄膜体の厚さおよび直径は、ポリマー
と溶剤の粘性と、薄膜体が形成された回転可能な
支持表面の回転の加速度および回転速度比と、最
終回転速度とに一義的に依存する。
おいては、ポリマーと溶剤の混合物の離型剤を配
した回転可能な支持表面上に分配し、しかる後そ
の支持表面を所定の回転速度に達するまで加速し
ながら回転せしめる。一旦所定の回転速度に達し
たならば、所望の厚さと直径とを有する薄膜体が
形成されるまでその支持表面の回転を継続する。
典型的には、回転可能な支持表面の回転は、約３
〜60秒間の範囲内で約20〜30℃の温度において行
なわれる。薄膜体の厚さおよび直径は、ポリマー
と溶剤の粘性と、薄膜体が形成された回転可能な
支持表面の回転の加速度および回転速度比と、最
終回転速度とに一義的に依存する。
薄膜体が形成されるのにつれて、溶剤はポリマ
ーから離脱し、ポリマーは、特にその形成されつ
つある薄膜体の周縁部において粘性が増大する。
回転する支持表面の外周縁に向つて流動するポリ
マーと溶剤の混合物は、回転中心からの距離に比
例して大きい加速に遭遇する。さらに、支持表面
の回転速度が増大するのにつれて、ポリマーによ
り大きい加速が加えられる。回転する支持表面上
には、溶剤の蒸発の割合を減少させるために、溶
剤を充分に含んだ空気が導かれる。薄膜体の厚さ
は上記蒸発の場合、およびもし必要ならば、薄膜
体の形成後に薄膜体に加えられる熱処理の種類お
よび量によつて制御されうる。
ーから離脱し、ポリマーは、特にその形成されつ
つある薄膜体の周縁部において粘性が増大する。
回転する支持表面の外周縁に向つて流動するポリ
マーと溶剤の混合物は、回転中心からの距離に比
例して大きい加速に遭遇する。さらに、支持表面
の回転速度が増大するのにつれて、ポリマーによ
り大きい加速が加えられる。回転する支持表面上
には、溶剤の蒸発の割合を減少させるために、溶
剤を充分に含んだ空気が導かれる。薄膜体の厚さ
は上記蒸発の場合、およびもし必要ならば、薄膜
体の形成後に薄膜体に加えられる熱処理の種類お
よび量によつて制御されうる。
形成が完了した薄膜体を回転可能な支持表面上
から除去するため、および特に緑端が支持された
薄膜体を得るため、枠体の表面に接着剤が施され
る。あるいは接着剤を薄膜体自身に適当な形状の
ステンシルを通して施してもよい。しかる後に、
枠体と薄膜体とは互いに接着され、接着剤は固化
し乾燥する。
から除去するため、および特に緑端が支持された
薄膜体を得るため、枠体の表面に接着剤が施され
る。あるいは接着剤を薄膜体自身に適当な形状の
ステンシルを通して施してもよい。しかる後に、
枠体と薄膜体とは互いに接着され、接着剤は固化
し乾燥する。
適当な接着剤は、１部の５分間エポキシ樹脂、
１部の５分間エポキシ硬化剤、およびエポキシを
希釈しかつそのポツトライフを公称３分から公称
30分に延長するための２部の３・ペンタノンの混
合物よりなる。エポキシと溶剤の混合物よりなる
接着剤を枠体に施した後、溶剤は急速に蒸発し、
エポキシが硬化して薄膜体に接着する。
１部の５分間エポキシ硬化剤、およびエポキシを
希釈しかつそのポツトライフを公称３分から公称
30分に延長するための２部の３・ペンタノンの混
合物よりなる。エポキシと溶剤の混合物よりなる
接着剤を枠体に施した後、溶剤は急速に蒸発し、
エポキシが硬化して薄膜体に接着する。
薄膜体の枠体に対する接着が完了した後、薄膜
体は適当な工具によつて枠体の外周に沿つて切断
されうる。しかる後に薄膜体を取付けた枠体は支
持表面から分離されうる。回転によつて薄膜体に
径方向の応力が加えられたため、また薄膜体の容
積がその後の溶剤の蒸発により減少したため、薄
膜体はぴんと張つた状態にありかつ実質的に一様
な張力を有する。
体は適当な工具によつて枠体の外周に沿つて切断
されうる。しかる後に薄膜体を取付けた枠体は支
持表面から分離されうる。回転によつて薄膜体に
径方向の応力が加えられたため、また薄膜体の容
積がその後の溶剤の蒸発により減少したため、薄
膜体はぴんと張つた状態にありかつ実質的に一様
な張力を有する。
上述した光学的薄膜体は、アクリルやニトロセ
ルロースのような１またはそれ以上のポリマーよ
りなるのが好ましい。例えば、アルコールのよう
な溶剤にニトロセルロースを溶かした。かかる溶
剤としては、ケトンや１，２ダイメソキシエタン
のようなポリグリコールをも用いうる。ポリマー
と溶剤の混合物はまたジエネラル、エレクトリツ
ク（General Electric）のSF−69型シリコーン
液のような平均化剤を含有するのが好ましい。ポ
リマーと溶剤の混合物は、約５〜30重量％のポリ
マー、約70〜95重量％の溶剤、および約0.001〜
0.01重量％の平均化剤からなる。ポリマーに対す
る溶剤の比率が増大すると、かかる混合物から形
成される薄膜体の厚さは一般に減少する。
ルロースのような１またはそれ以上のポリマーよ
りなるのが好ましい。例えば、アルコールのよう
な溶剤にニトロセルロースを溶かした。かかる溶
剤としては、ケトンや１，２ダイメソキシエタン
のようなポリグリコールをも用いうる。ポリマー
と溶剤の混合物はまたジエネラル、エレクトリツ
ク（General Electric）のSF−69型シリコーン
液のような平均化剤を含有するのが好ましい。ポ
リマーと溶剤の混合物は、約５〜30重量％のポリ
マー、約70〜95重量％の溶剤、および約0.001〜
0.01重量％の平均化剤からなる。ポリマーに対す
る溶剤の比率が増大すると、かかる混合物から形
成される薄膜体の厚さは一般に減少する。
また、支持表面を被うための適当な離型剤は、
ハント、ケミカル、カンパニ（Hunt Chemical
Company）のスーパースリツクス（Superslix）
Ｉを含む。このような離型剤は、回転、浸漬およ
び塗布等の通常手段を用いて回転可能な支持表面
上に施される。ある種の離型剤は室温より高い温
度で硬化する必要がある。
ハント、ケミカル、カンパニ（Hunt Chemical
Company）のスーパースリツクス（Superslix）
Ｉを含む。このような離型剤は、回転、浸漬およ
び塗布等の通常手段を用いて回転可能な支持表面
上に施される。ある種の離型剤は室温より高い温
度で硬化する必要がある。
上述した光学的薄膜体を形成するための装置
は、ポリマーと溶剤の混合物を回転可能な支持表
面上に分配する手段、支持表面を初速度から最終
速度まで増大する速度で回転する手段、および薄
膜体を支持表面上から端縁端支持された状態また
は共面支持された状態で除去する手段を含む。以
下その実施例について第２図を参照して説明す
る。
は、ポリマーと溶剤の混合物を回転可能な支持表
面上に分配する手段、支持表面を初速度から最終
速度まで増大する速度で回転する手段、および薄
膜体を支持表面上から端縁端支持された状態また
は共面支持された状態で除去する手段を含む。以
下その実施例について第２図を参照して説明す
る。
第２図において、容器１３内のポリマーと溶剤
の混合物は、ポンプ１５によつてチエツク弁１１
ａおよび１１ｂを通過せしめられる。モータ・歯
車結合体１４はポンプ１５のピストンを駆動す
る。ポリマーと溶剤の混合物はフイルタ１６およ
び分配手段１７を通つて回転可能な支持表面１８
上に分配される。
の混合物は、ポンプ１５によつてチエツク弁１１
ａおよび１１ｂを通過せしめられる。モータ・歯
車結合体１４はポンプ１５のピストンを駆動す
る。ポリマーと溶剤の混合物はフイルタ１６およ
び分配手段１７を通つて回転可能な支持表面１８
上に分配される。
モータ２２は、初めは所定の速度で、次にそれ
より速い第２の速度で、次に所望の薄膜体が形成
されるまでその第２の速度を維持するという態様
をもつて、チエツク１９および支持表面１８を回
転する。はね除け兼風防手段２０は、回転中に溶
剤およびポリマーが椀状体２１外へ飛散するのを
最低限に抑える。排出口２４は不用のポリマーお
よび溶剤の排出手段を形成する。回転計２３はそ
の一方の側においてモータ２２に連結され、他方
の側において適当なサーボ系２５に連結される。
サーボ系２５は、支持表面１８の回転を始動し、
かつその回転速度を始動時より加速するが、その
加速は１秒間に約50〜500rpmの範囲内で行なわ
れ、最終回転速度は約500〜2500rpmの範囲内で
あることが好ましい。
より速い第２の速度で、次に所望の薄膜体が形成
されるまでその第２の速度を維持するという態様
をもつて、チエツク１９および支持表面１８を回
転する。はね除け兼風防手段２０は、回転中に溶
剤およびポリマーが椀状体２１外へ飛散するのを
最低限に抑える。排出口２４は不用のポリマーお
よび溶剤の排出手段を形成する。回転計２３はそ
の一方の側においてモータ２２に連結され、他方
の側において適当なサーボ系２５に連結される。
サーボ系２５は、支持表面１８の回転を始動し、
かつその回転速度を始動時より加速するが、その
加速は１秒間に約50〜500rpmの範囲内で行なわ
れ、最終回転速度は約500〜2500rpmの範囲内で
あることが好ましい。
支持表面１８は円形、正方形または長方形の剛
直なまたは幾分剛直な光学的に磨かれた表面とな
されうる。また支持表面１８は、金属、ガラスで
作成されるが、金属薄層をガラス石英上に形成し
たものも支持表面に適する。支持表面の質はその
上に形成される薄膜体の質を決定する。
直なまたは幾分剛直な光学的に磨かれた表面とな
されうる。また支持表面１８は、金属、ガラスで
作成されるが、金属薄層をガラス石英上に形成し
たものも支持表面に適する。支持表面の質はその
上に形成される薄膜体の質を決定する。
第１図は本発明による光学的薄膜体の膜厚測定
方法を実施する装置の概略図、第２図は本発明の
方法によつて膜厚を測定すべき光学的薄膜体の形
成に適用される装置の概略図である。 １……レーザビーム発生器、２……光線ビー
ム、３……薄膜体、４……固定具、５……スクリ
ーン、１３……容器、１４はモータ・歯車結合
体、１５……ポンプ、１８……支持表面、２２…
…モータ、２３……回転計、２５……サーボ。
方法を実施する装置の概略図、第２図は本発明の
方法によつて膜厚を測定すべき光学的薄膜体の形
成に適用される装置の概略図である。 １……レーザビーム発生器、２……光線ビー
ム、３……薄膜体、４……固定具、５……スクリ
ーン、１３……容器、１４はモータ・歯車結合
体、１５……ポンプ、１８……支持表面、２２…
…モータ、２３……回転計、２５……サーボ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 約0.5〜10μｍの範囲内の厚さｔを有し、屈折
率Ｎが未知の光学的薄膜体に光を照射し、前記光
学的薄膜体が入射光を実質的に反射しない少なく
とも１つのゼロ入射角を見出して前記光学的薄膜
体の厚さｔを求めるに当たり、前記光学的薄膜体
に対する２つの連続するゼロ入射角I1およびI2を
求め、λを入射光の波長、ｋをこの入射光の４分
の１の波長を単位とする光学的薄膜体の光学的厚
さとするとき、前記光学的薄膜体の厚さｔを、 ｔ／（sinI2）2−（sinI1）2＝λ／２／（ｋ−１） なる式から計算することを特徴とする光学的薄膜
体の厚さを測定する方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/326,488 US4453828A (en) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | Apparatus and methods for measuring the optical thickness and index of refraction of thin, optical membranes |
| US06/326,489 US4378953A (en) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | Thin, optical membranes and methods and apparatus for making them |
| US326489 | 1981-12-02 | ||
| US326488 | 2002-12-23 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57210689A Division JPS58196501A (ja) | 1981-12-02 | 1982-12-02 | 光学的薄膜体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02196905A JPH02196905A (ja) | 1990-08-03 |
| JPH0579922B2 true JPH0579922B2 (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=26985431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31085089A Granted JPH02196905A (ja) | 1981-12-02 | 1989-12-01 | 光学的薄膜体の膜厚測定方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0084221B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02196905A (ja) |
| DE (2) | DE84221T1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0249476B1 (en) * | 1986-06-12 | 1994-08-10 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Process for preparation of cellulose ester films |
| JP4398522B2 (ja) * | 1997-05-22 | 2010-01-13 | バスフ・ヒュエル・セル・ゲーエムベーハー | 燃料電池用高分子電解質膜の製造方法及び燃料電池 |
| DE102007043937B4 (de) * | 2006-09-13 | 2010-10-07 | Innovent E.V. | Verfahren zur Bestimmung der Dicke und des Brechungsindex von optisch transparenten Schichten auf optisch transparenten planparallelen Substraten |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2570273A (en) * | 1948-09-20 | 1951-10-09 | Paul L Pryor | Method of making optical pellicles |
| US2897544A (en) * | 1953-06-16 | 1959-08-04 | Mortimer M Marks | Machine for the continuous casting of films directly from solution |
| GB1089358A (en) * | 1965-11-03 | 1967-11-01 | Standard Telephones Cables Ltd | Method of making free thin films |
| DE2448294A1 (de) * | 1974-10-10 | 1976-04-22 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von schichtdicke und brechungsindex von duennen durchsichtigen schichten |
| JPS533363A (en) * | 1976-06-30 | 1978-01-13 | Canon Inc | Measurement method and measurement device |
-
1982
- 1982-12-02 DE DE1982306422 patent/DE84221T1/de active Pending
- 1982-12-02 EP EP82306422A patent/EP0084221B1/en not_active Expired
- 1982-12-02 DE DE8282306422T patent/DE3277551D1/de not_active Expired
-
1989
- 1989-12-01 JP JP31085089A patent/JPH02196905A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0084221B1 (en) | 1987-10-28 |
| DE84221T1 (de) | 1986-08-14 |
| DE3277551D1 (en) | 1987-12-03 |
| JPH02196905A (ja) | 1990-08-03 |
| EP0084221A1 (en) | 1983-07-27 |
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