JPS6034046B2 - 薄膜生成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は薄膜生成用ベルジャ内の光ファィバ端面に生成
付着した薄膜による光フアィバ端面の反射率の生成膜厚
に依存した変化をベルジャ外部で他方のフアィバ端面よ
り反射光量の変化として観測し、これによってベルジャ
内の基板面上に生成された薄膜の膜厚をモニ夕する膜厚
モニ夕機能が付加された薄膜生成装置に関するものであ
る。

第１図に示すように、屈折率比の物質に屈折率ｎ，の物
質が厚さｄだけ付着した場合の比の物質側からみた光の
反射率舷ｄはよく知られるように、波長入の光に対して
で与えられる。

比＝１．ふｎ，＝２．５、＾＝８０００Ａの時のＲｄを
第２図に示す。反射率は膜厚に対して周期的に変化し、
この反射率の変化より膜厚ｄの変化をモニタできる。Ｒ
ｄは波長入に対しても依存性を有することからこの膜に
白色光を照射した場合には特定の波長に対して反射率が
強くなり、いわゆる“干渉色”が見られ、従来この効果
を利用して外部より膜厚をモニタすることが試みられて
いる。しかしベルジャまたは窓に用いているガラス等を
通してモニ夕するため正確さに乏しい欠点を有していた
。本発明は光フアィバの片端面に光フアィバと異なる屈
折率の膜が生成することにより、フアィバ側からみた端
面の反射率が変化することを利用してこの光学測定系を
薄膜生成装置に結合させ、生成薄膜の膜厚をモニタする
ことのできる新規有用な薄膜生成装置を提供することを
目的とするものである。

本発明の他の目的は光フアィバ自体が光の伝送路として
働くため、光フアィバが変質しない条件であれば、光を
取り出す窓のないいかなる装置においても、光フアィバ
を挿入することができ得る限り膜厚をモニタすることが
可能な膜厚モニタ装置を確立することである。また光フ
アィバは低損失であり、外部の影響を受けないため、窓
等から光を取り出す場合に比べ、極めて正確な測定がで
きる。以下、本発明を実施例に従って図面とともに詳説
する。

第３図は本発明の１実施例で、通常の真空蒸着装直に本
発明を適用した場合の構成説明図である。ベルジャー内
に蒸着源２と薄膜生成用基板３が戦置され、側壁より光
フアィバ４が挿入されている。光フアィバ４の一端は基
板３に近接配置され、端面は蒸着源２に対面している。
光フアィバ４を適して基板３上に生成した薄膜の膜厚を
モニタする手段として、レーザ光源７からの光を結合レ
ンズ５を用いて光フアィバ４に入射させ、基板３と同等
のレベル位置にあって薄膜の被着された光フアィバの片
端面からの反射光を半透鏡６で検出器８に入れ、検出器
８の出力をモニタすることで、第２図のような特性から
基板３上に生成された薄膜の膜厚をモニタすることがで
きる。第３図の破線で囲んだ部分は光検出による測定系
を示す。測定系については第４図に示す他の実施例のよ
うに光源として半導体レーザ９を用いれば、半導体レー
ザ特有の自己結合効果によりフアィバよりも反射光強度
をモニタすることができ、測定系をより簡単なものとす
ることができる。自己結合効果を半導体レーザの光出力
の変化としてとらえる場合には第４図において検出器８
が必要となるが、半導体レーザの端子電圧の変化として
とらえる場合には検出器８は不要となる。半導体レーザ
を用いる場合にはフアィバ光を入射する際、入射端面か
らの光の反射は少ない方が良く、フアィバの入射端面に
譲電体多層膜等の反射防止膜を付けることが望ましい。
本発明によれば、光フアィバのベルジャ内端面に生成さ
れる基板上の薄膜と等価の膜厚を有する薄膜からの反射
帰還光量を光フアィバ伝送によって取り出しこれを検出
することにより基板上に生成されている薄膜の厚さを求
めることができる。即ち、本発明は基板上に生成された
薄膜に直接光照射するものではなく、基板上に生成され
る薄膜と等価の膜厚を有する薄膜を基板に並設された光
フアィバ端面に生成してこの薄膜を利用することにより
基板上の薄膜の膜厚を求めるものであり、基板上に薄膜
が生成されている過程で漸次厚くなる薄膜の生成進行状
態をリアルタイムでモニ夕することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は屈折率〜の物質に、屈折率ｎ，の物質が厚さｄ
だけ付着した場合の光の反射を説明する説明図である。 第２図は第１図における反射率（＝反射光／入射光）の
計算例であり、〜＝１．５、ｎ・＝２．５の時、波長８
０００Ａに対する値を計算した結果を示す説明図である
。第３図は本発明を真空蒸着装層に適用した場合の１実
施例を示す構成説明図である。第４図は第３図の波線で
囲んだ測定系を半導体レーザで構成した場合の実施例を
示す説明図である。１・・・・・・ベルジャ、２・・・
・・・黍着源、３・・・・・・基板、４……光フアィバ
、５・・・・・・結合レンズ、６・・・・・・半透鏡、
７・・・・・・レーザ光源、８・・・・・・検出器、９
・・・・・・半導体レーザ。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原料源の原料を基板面上に薄膜として生成させる薄
   膜生成装置において、光フアイバの片端面を前記原料源
   に対向して前記基板に並設配置するとともに該光フアイ
   バの他方端面に出力光源と該出力源より出力された光の
   反射帰還光を検出する検出器とを光結合せしめ、前記基
   板に順次生成される薄膜の膜厚変化に対応してこれと等
   価の膜厚を有する薄膜が生成される前記光フアイバの片
   端面上で、前記出力光源より前記光フアイバ内へ出力さ
   れた出力光を該薄膜へ照射し、該薄膜の膜厚変化に応じ
   て変化する前記出力光の反射光量を前記検出器で検出す
   ることにより、前記基板に生成される薄膜厚さを求める
   膜厚モニタ機能を具設したことを特徴とする薄膜生成装
   置。