JPH06235079A - 薄膜の再生方法、基板の再生方法および薄膜成膜方法 - Google Patents

薄膜の再生方法、基板の再生方法および薄膜成膜方法

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JPH06235079A
JPH06235079A JP5044693A JP4469393A JPH06235079A JP H06235079 A JPH06235079 A JP H06235079A JP 5044693 A JP5044693 A JP 5044693A JP 4469393 A JP4469393 A JP 4469393A JP H06235079 A JPH06235079 A JP H06235079A
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JP
Japan
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thin film
substrate
film
ion beam
beam etching
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JP5044693A
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English (en)
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Atsumichi Ishikura
淳理 石倉
Minoru Otani
実 大谷
Hidehiko Fujimura
秀彦 藤村
Mitsuharu Sawamura
光治 沢村
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 成膜室から基板を取出すことなく、薄膜また
は基板を再利用する。 【構成】 基板に成膜された薄膜の一部分あるいは全部
の薄膜性能に欠陥がある場合に、成膜室内においてイオ
ンビームエッチングを行い、薄膜の一部分あるいは全部
を除去し、残りの薄膜または基板に新たな薄膜を成膜す
る。イオンビームエッチングは2000eV以下の弱い
イオンビームを用いて行う。薄膜の材料を有効に利用す
ることができるとともに、基板の表面を平滑化するため
の特別な工程を必要としない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、反射膜や反射防止膜等
の光学膜または他の薄膜を作製するための、薄膜の再生
方法、基板の再生方法および薄膜成膜方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】反射膜や反射防止膜等の光学膜を成膜す
るに際しては、蒸着室の真空度や蒸着速度、あるいは蒸
着源の加熱エネルギー等を高精度で制御する必要があ
り、これらの成膜条件が一つでも不完全であれば所定の
性能を持った薄膜を得ることができない。従って、成膜
中に成膜条件の不備が見つかったり、成膜後の測定によ
って薄膜が所定の性能をもっていないことが判明した場
合は、研磨等の機械加工によって薄膜を完全に基板から
除去し、再度成膜を行うのが一般的であった。また、成
膜後の測定によって薄膜の膜厚が不足しているのが判っ
た場合でも、これをそのまま蒸着室へもどして足りなか
った膜厚分を付加することはせず、やはり研磨によって
薄膜を完全に除去したのちに基板を蒸着室へもどし、成
膜をはじめからやりなおすのが普通であった。その理由
は、一度大気中に取出された薄膜は、水分等の付着によ
って表面状態が変化しており、新たに膜厚分を付加して
も、所定の性能を得ることができないからである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、成膜された薄膜が不良品であった場合
に、これを基板から除去して再度成膜できる状態に再生
するには、成膜室の外で薄膜を研磨等の機械加工によっ
て除去したうえに、基板の表面を平滑化する工程が必要
であり、また、単に膜厚が不足するだけで薄膜の他の性
能に問題がない場合でも、基板を再生したうえで成膜を
初めからやりなおさなければならず、さらに、成膜中に
成膜条件の不備が見つかった場合も、蒸着室から基板を
取出して薄膜を除去し、基板を再生したのちに再度成膜
を行う必要があった。
【0004】本発明は上記従来の技術の有する未解決の
課題に鑑みてなされたものであり、成膜中あるいは成膜
後の薄膜に不要部分や不良部分が見つかった場合に、成
膜室内で前記薄膜の不要部分または不良部分を除去し、
残りの薄膜部分を無駄にすることなく利用できる薄膜の
再生方法を提供することを目的とするものである。
【0005】また、成膜された薄膜が不良あるいは不要
である場合に、成膜室内で容易に薄膜を除去し、基板を
再利用できる基板の再生方法を提供することを目的とす
るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の薄膜の再生方法は、成膜された薄膜の不要
部分または不良部分をイオンビームエッチングによって
除去することを特徴とする。
【0007】また、基板の再生方法は、基板に成膜され
た薄膜のすべてをイオンビームエッチングによって除去
することを特徴とする。
【0008】
【作用】上記方法によれば、成膜された薄膜が不良品で
ある場合や膜厚が大きすぎる場合に、成膜室内で薄膜の
不要部分または不良部分をイオンビームエッチングによ
って除去し、残りの薄膜を製品として利用するか、また
はその上に新たな薄膜を成膜することができる。
【0009】また、イオンビームエッチングによって薄
膜をすべて除去したうえに基板の表面を平滑化すること
で基板を再生し、新たな薄膜を成膜できる。
【0010】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【0011】(第1実施例)図1は、公知の成膜工程に
よって波長355nmのレーザ光用に作製された反射防
止膜の分光反射率特性を示すグラフである。該反射防止
膜は、石英基板に順次ZrO2 とAl23 とSiO2
の薄膜を積層した多層膜からなり、成膜条件は、酸素分
圧1×10-4torr、基板温度300℃、成膜レート
2〜10Å/sであった。所定の成膜工程を終えたのち
に薄膜の分光反射率特性を測定したところ、図1に示す
ように、最も低い反射率を示す波長は400nmであ
り、所望の波長355nmよりずれている。その理由
は、最終層のSiO2 の膜厚が大きすぎるためと考えら
れるため、基板をそのまま成膜室である蒸着室へもどし
たうえでイオンビームエッチングによって400eVの
ビームエネルギーで最終層のSiO2 の膜厚の一部分を
除去した。反射率のずれが少い場合は、このようにイオ
ンビームのビームエネルギーを弱くしてエッチングレー
トを低くした方が制御しやすい。イオンビームエッチン
グによって除去される膜厚の量は、光学モニタにより、
355nmのモニタ波長で制御した。
【0012】図2は、このようにして膜厚の一部を除去
したのちに測定された薄膜の分光反射率特性を示す。最
も低い反射率を示す波長は360nmであり、355n
mの波長のレーザ光に対する反射率はイオンビームエッ
チング前の1.6%から0.1%まで低下していた。
【0013】(第2実施例)図3は、公知の成膜工程に
よって波長532nmのレーザ光用に作製された反射防
止膜の分光反射率特性を示すグラフである。。該反射防
止膜は、石英基板に順次ZrO2 とSiO2 の薄膜を積
層した多層膜からなり、成膜条件は、第1実施例と同じ
である。所定の成膜工程を終えたのちに基板を蒸着室か
ら取出して薄膜の分光反射率特性を測定したところ、図
3に示すように、最も低い反射率を示す波長は490n
mであり、所望の波長532nmより低い。これは、最
終層のSiO2 が所定の膜厚より小さいためと判断し、
基板をそのまま成膜室である蒸着室へもどしたうえでイ
オンビームエッチングによって−OH基等の付着した薄
膜の表面層を除去し、続いてSiO2 の蒸着を行い最終
層の膜厚を所定量だけ付加した。なお、イオンビームエ
ッチングは400eVのビームエネルギーで5秒間行
い、続くSiO2 の蒸着においては、光学モニタにより
532nmのモニタ波長で膜厚の制御を行った。
【0014】図4は、このようにして膜厚を付加したの
ちに測定された薄膜の分光反射率特性を示す。最も低い
反射率を示す波長は535nmであり、波長532nm
における反射率は1.2%から0.3%まで低下してい
た。第1および第2の実施例によれば、製作された薄膜
の膜厚に過不足がある場合には、再び蒸着室へもどして
イオンビームエッチングによって表面層を除去し、膜厚
の削除あるいは付加を行うことで薄膜を再生し、所望の
薄膜製品を得ることができる。
【0015】(第3実施例)SiO2 の薄膜を蒸着した
石英基板にイオンビームエッチングを施して、薄膜を除
去し、基板の表面を蒸着前の状態に再生した。比較のた
めに、石英基板の表面の一部分に耐熱テープ(カプトン
テープ:3M製)を貼りつけたうえで、石英基板の表面
全体にSiO2 の薄膜を蒸着した。成膜条件は、酸素分
圧1×10-4torr、基板温度300℃、成膜レート
3〜6Å/sであった。膜厚制御は水晶振動子を用いて
行い、最終膜厚は120Å程度であった。成膜後、成膜
されたSiO2 の薄膜をすべてイオンビームエッチング
によって除去し、耐熱テープをはがして石英基板の表面
の状態を観察した。なお、イオンビームエッチングにお
けるビームエネルギーは800eV、エッチングレート
は3Å/s程度、エッチング時間は計算上では40秒で
充分であるが石英基板の表面層が変質していることも考
慮して60秒とした。
【0016】石英基板の、耐熱テープを貼りつけて蒸着
を行った表面部分と直接蒸着を行った表面部分を、それ
ぞれ直径方向に5点断差計で測定し、かつ、表面粗さを
測定したところ、直接蒸着を行った表面部分がほぼ均一
に40Å程度エッチングされており、表面粗さは3〜6
Åであった。耐熱テープを貼りつけた部分は蒸着前の基
板の表面状態のままであり、表面粗さは5〜7Åであっ
た。これによって、イオンビームエッチングを行うこと
によって基板の表面状態は改善されることが判明した。
また、可視域における吸収を測定したところ、イオンビ
ームエッチングを施した部分に変化はみられなかった。
【0017】次に、前述と同様に石英基板の一部分を耐
熱テープで覆い、石英基板の表面全体にSiO2 の薄膜
を蒸着したのち、ビームエネルギーの異なるイオンビー
ムエッチングによって薄膜を除去して石英基板の表面を
再生し、エッチングされた石英基板の表面の表面粗さと
波長365nmのレーザ光に対する吸収率を測定した結
果を表1に示す。
【0018】また、BK7基板の一部分を耐熱テープで
覆い、BK7基板全体にSiO2 の薄膜を蒸着したの
ち、ビームエネルギーの異なるイオンビームエッチング
によって薄膜を除去してBK7基板の表面を再生し、エ
ッチングされたBK7基板の表面の表面粗さと波長53
2nmのレーザ光に対する吸収率を測定した結果を表2
に示す。
【0019】表1および表2から、薄膜を蒸着した基板
に、2000eV以下のビームエネルギーによるイオン
ビームエッチングを施すことによって、薄膜を完全に除
去し、かつ、基板の表面を蒸着前の状態かそれ以上の良
好な表面状態に再生できることが判る。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
【発明の効果】発明は上述のとおり構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
【0023】成膜された薄膜が不良品であった場合に、
薄膜の不要部分または不良部分あるいは薄膜全部を成膜
室内で除去し、残りの薄膜または基板を再利用して新た
な薄膜を成膜できる。基板を成膜室から取出す工程や基
板の表面を平滑化する工程を省くことができるため、薄
膜の製造工程の短縮および製造コストの低下につなが
る。また、薄膜の材料を節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】膜厚の大きすぎる反射防止膜の分光反射率特性
を示すグラフである。
【図2】図1の分光反射率特性を有する反射防止膜の膜
の一部を除去したのちの分光反射率特性を示すグラフで
ある。
【図3】膜厚の小さすぎる反射防止膜の分光反射率特性
を示すグラフである。
【図4】図3の分光反射率特性を有する反射防止膜を成
膜室にもどしてイオンビームエッチングを行い、新たな
膜を成膜したのちの分光反射率特性を示すグラフであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沢村 光治 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 成膜された薄膜の不要部分または不良部
    分をイオンビームエッチングによって除去することを特
    徴とする薄膜の再生方法。
  2. 【請求項2】 イオンビームエッチングが薄膜を成膜す
    る成膜室で行われることを特徴とする請求項1記載の薄
    膜の再生方法。
  3. 【請求項3】 2000eV以下のイオンビームを用い
    てイオンビームエッチングを行うことを特徴とする請求
    項1または2記載の薄膜の再生方法。
  4. 【請求項4】 基板に成膜された薄膜のすべてをイオン
    ビームエッチングによって除去することを特徴とする基
    板の再生方法。
  5. 【請求項5】 イオンビームエッチングが薄膜を成膜す
    る成膜室で行われることを特徴とする請求項4記載の基
    板の再生方法。
  6. 【請求項6】 2000eV以下のイオンビームを用い
    てイオンビームエッチングを行うことを特徴とする請求
    項4または5記載の基板の再生方法。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし3いずれか1項記載の薄
    膜の再生方法によって再生された薄膜に新たな薄膜を成
    膜することを特徴とする薄膜成膜方法。
  8. 【請求項8】 請求項4ないし6いずれか1項記載の基
    板の再生方法によって再生された基板に新たな薄膜を成
    膜することを特徴とする薄膜成膜方法。
  9. 【請求項9】 イオンビームエッチングを行った成膜室
    内において新たな薄膜を成膜することを特徴とする請求
    項7または8記載の薄膜成膜方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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