JPS6363002A - レ−ザ用反射鏡 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、レーザ用反射鏡に関するものである。

（従来の技術） 従来、レーザ用反射鏡例えばＨｅ　−Ｎ　ｅレーザ用反
射鏡はガラス質基板上に、金属反射膜としてＡＩ！の真
空原着膜を形成し、その上に保２１膜としＴＳｉＯｚ、
５ｉＯ１’Ｔ　Ｉ　Ｏ２等を形成したものであった。

しかしながら、ガラス質基板は、剛性、耐熱性、耐）・
？性に劣るので、ファインセラミック基板を使用したレ
ーザ用反射鏡が提案された。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この反射鏡は、湿度７０％ＲＨ以上の環
境下で長期間使用すると、保護膜に微細なりラックが生
し、そのため金属反射膜が腐食じて反射率が低下してし
まうという第一の問題点があった。

また、反射率そのものも、ガラス質基板を用いた反射鏡
に比べ低く９０％以上の反射率のものが得られないとい
う第二の間ご点があった。

この原因は、恐らくファインセラミック基板が高純度の
セラミック粉末を焼結して作製するため、基板表面を鏡
面に研磨しても微細なボア（孔）が残り、従って、その
上に金属反射膜を形成すると、反射膜表面が微細な凹凸
を呈することになるためと思われる。

従って、本発明の目的は、温度１０％ＲＨ以上の環境下
で長期間使用しても反射率が全く又ははとんど低下せず
、反射率が９０％以上のレーザ用反射鏡を提供すること
にある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは鋭意研究の結果、保は膜兼低屈折率物質か
らなる区波長膜としてＳｉＯｘ（ただし１＜ｘ＜２）を
使用し、その上にそれより高屈折率物質からなる×波長
膜を形成すると、湿度７０％ＲＨ以上の環境下で長期間
使用しても反射率が全く又はほとんど低下せず、しかも
反射率が９０％以上になることを見い出し、本発明をな
すに至った。

従って、本発明は、「ファインセラミック基板の上に金
属反射膜を形成してなるレーザ用反射鏡に於いて、 前記金属反射膜表面にＳｉＯｘ（ただし１＜Ｘ〈２）か
らなるＺ波長膜と、前記Ｓ　ｉｏｘよりも高い屈折率を
有する物質からなる×波長膜とを順に形成したことを特
徴とするレーザ用反射鏡」を提供する。

（作用） ファインセラミック基板としては、例えば高純度のアル
ミナ、炭化けい素、窒化けい素、ジルコニアなどの粉末
焼結体が使用される。基板は予め鏡面に仕上げておく。

次に基板上に金属反射膜を形成する。使用される金属と
してはＡ１、Ａｇなどが挙げられる。形成法としては一
般には真空蒸着、イオンブレーティング、スパッタリン
グなどの薄膜堆積技術が使用される。

次いで、本発明の特徴であるＳｉＯｘ（ただし１＜ｘ＜
２）からなる１／４波長膜を形成する。

この物質自身は既知であり、一般には蒸着源としてＳｉ
Ｏを用い、少量の酸素ガスを導入した低真空中で蒸着す
ることにより形成される。これによりｘ＝１〜２　（但
し、両端を含まず）、好ましくはｘ＝１．３〜１．９特
に好ましくはｘ−１，４〜１．９の透明な膜が得られる
。この膜はＸの値に応じてｎａ　−１，４５〜１．９０
の屈折率を示す。

１着に代えて高周波マグネトロン・スパッタリングを用
いてもよい。

次に高屈折率物質からなる５〈波長膜を形成する。

高屈折率物質としては、使用したＳ　ｉｏｘ膜の屈折率
にもよるが、例えば”ｉ　ｏｚ　、Ｃｅ　Ｏ□、ＺｒＯ
□などが使用される。

また、反射率が９０％以下に低下しなければ、高屈折率
物質からなる１／４波長膜の上に保護膜その他の機能膜
を形成してもよい。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。

（実施例１） 鏡面研磨したアルミナ・ファインセラミック基板上に、
真空度Ｉ　Ｘ　１０−’〜５　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒで
Ａ１を０．２μｍ７７５着することにより金属反射膜を
形成した。

次にチャンバー内を一旦真空度５×ｌＯ−″Ｔｏｒｒま
で排気したあと、酸素を導入して真空度を３　Ｘ　１０
−’〜６　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒにした後、蒸着源にＳ
ｉＯをセットして蒸着を行ない、膜厚：×波長く基準波
長λ。＝６３２．８　ｒ＋ｅ＋）のＳ　ｉｏｘ膜（ｎ４
−１．５０）を形成し、更にその上に真空度ｌＸｌ０−
’〜５　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒで膜厚：×波長（基準波
長λ。−６３２，８ｎｍ）のＣｅ　０２（ｎ４＝２．１
Ｇ）　１１１を形成することによりレーザ用反射鏡を作
成した。

（実施例２） 実施例１に於いて、Ｃｅ　Ｏ□の代わりにＴｉ　○２（
ｎａ　＝２．６０）を使用した外は、全く同様社してレ
ーザ用反射鏡を作成した。

（実施例３） 実施例２に於いて、Ｃｅ　Ｏ，の代わりにＺｒ　Ｏｚ（
ｎａ　＝２．１５）を使用した外は、全く同様にして反
射鏡を作成した。

（比較例１） 比較のために、実施例１と同様にして金属反射膜を形成
した後、蒸着源にＳｉｎ、をセットし真空度Ｉ　Ｘ　１
０−Ｓ〜５　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒで膜厚：χ波長（基
準波長λ。＝６３２．８　ｎ＋ｗ）のＳ　ｒ　Ｏを膜（
ｎ４−１．４６）を形成することによりレーザ用反射鏡
を作成した。

（試験例１） 実施例および比較例で作成した反射鏡について、波長λ
−６３２，８ｎ＋ｎの測定光を用いて反射；（％）を測
定した後、耐熱性、耐湿性を澗ぺるため、温、湿度サイ
クル試験（温度・−４０〜＋１５０℃、湿度：２０〜９
５％ＲＨ）を３０サイクル行ない、その後再び反射率（
％）を同様に測定した。この結果を次の第１表に示す。

第　１　表　（真空蒸着法） 次に金属反射膜及びＳｉ　Ｏｘ保護膜を高周波マグネト
ロン・スパッタリング法によって形成した反射鏡の実施
例を示す。

（実施例４） スパッタリング装置に、鏡面研磨したアルミナ・ファイ
ンセラミックｉｔ反とＡ１ターゲットをセットし、チャ
ンバー内を一旦真空度：　５　Ｘｌ０−”Ｔｏｒｒまで
排気した後、Ａｒガスを４大してＡｒガス圧ｌＸｌ０−
”〜４　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒに保ってスパッタリング
を行ない、基板上に厚さ０．２μｍのＡｆ（金属反射膜
）を形成させた。

次にターゲットをＳｉ　○に取替え、Ａｒガス分圧：１
Ｘ１０−コル４ＸＬＯ弓Ｔｏｒｒ、　ａ素分圧：５×１
０−４〜２　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒの混合ガスを導入し
てスパッタリングを行ない、基板上に厚さ：Ａ波長（基
準波長λ。−６３２，８ｎｍ）のＳ　ｉ　Ｏｘ　（ｎ　
ａ　＝　１．４８）を形成させた。

最後にターゲットをＣｅＯ２に取替え、Ａｒガス圧：　
Ｉ　Ｘ　１０−’〜６　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒの条件で
スパッタリングを行ない、厚さ：Ａ波長（基準波長λ。

＝６３２．８　ｎｍ）のＣｅＯ□を堆積させ、これによ
りレーザ用反射鏡を完成させた。

（実施例５） 実施例４に於いて、Ｃｅ○２ターゲットの代わりにＴ　
ｉ　Ｏ２ターゲットを使用した外は全く同様にして反射
鏡を作成した。

（実施例６） 実施例４に於いて、Ｃｅｎｔターゲットの代わりにＺｒ
Ｏ□ターゲットを使用した外は全く同様にして反射鏡を
作成した。

（比較例２） 比較のために、実施例４と同様にして金属反射膜を形成
した後、ターゲットにＳ　ｉＯｚをセットしＡｒガス圧
：ｌＸ１０弓〜６×１０弓Ｔｏｒｒでスパッタリングを
行ない、膜厚：×波長（基準波長λ。

＝６３２．８　ｎｍ）の５ｉｎ２膜（ｎ、　〜１．４５
）を形成することによりレーザ用反射鏡を作成した。

（比較例３ａ） 比較のために、実施例４と同様にして金属反射膜を形成
した後、ターゲットにＡｆｚ　０３をセットし、Ａｒガ
ス圧：ｔｘｔｏ−−６Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒでスパッタ
リングを行ない、膜厚：＋Ａ彼長（基準波長λ。＝６３
２．８　ｎｍ）のＡ　１　ｚｏ、３膜（ｎａ　〜１．６
０）を形成することによりレーザ用反射鏡を作成した。

（比較例３ｂ） 比較のために、実施例４と同様にして金属反射膜を形成
した後、ターゲットとしてＭｇＦ、をセットし、Ａｒガ
ス圧：　ｌ　Ｘ　１０”〜６　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒの
条件でスパッタリングを行ない、膜厚：Ａ波長（基準波
長λ。＝６３２．８　ｎｍ）のＭｇＦｚ薄膜（ｎａ−１
，３８＞を形成することによりレーザ用反射鏡を作成し
た。

（比較例４） 比較のために、実施例５に於いてＳｉＯの代わりに、タ
ーゲットとしてＭｇＦ２を用いＡｒガス圧：　Ｉ　ＸＩ
Ｏ”’〜６　Ｘｌ０−’Ｔｏｒｒの条件でスパッタリン
グしてＭｇＦｚＦｉ！膜（ｎ、−１，３８）を形成した
外は実施例５と同様にして反射鏡を作成した。

（比較例５） 比較のために、実施例６に於いてＳｉＯの代わりに、タ
ーゲットとしてＭｇＦｚを用いＡｒガス圧：　Ｉ　ＸＩ
Ｏ”３〜６　Ｘｌ０−’Ｔｏｒｒの条件でスパッタリン
グしてＭｇＦｚ薄膜（ｎａ　〜１．３８）を形成した外
は実施例６と同様にして反射鏡を作成した。

（試験例２） 実施例および比較例で作成した反射鏡について試験例１
と同様に試験に供し、試験前後の反射率を測定した。こ
の結果を次の第２表に示す。

第　　２　　表　（高周波マグネトロンスパッタリング
　法）＊実＝実施例　比−比較例 次に、各種のファインセラミック基板に反射膜を形成し
た実施例を示す。

（実施例７） 鏡面研磨したジルコニア・ファインセラミック基板を用
い、実施例４と同様に反射鏡を作成した。

この反射鏡の反射率を測定したところ９５％（測定波長
λ。−６３２，８ｎｏ＋）であった。

次に、試験例１に従って試験を行なった後、反射率を測
定したところ９３％であった。

（実施例８） 鏡面研磨した炭化けい素・ファインセラミック基板を用
い、実施例１と同様に反射鏡を作成した゛。

この反射鏡の反射率を測定したところ９３％（測定波長
λ。−６３２，８ｎｍ）であった。

次に、試験例１に従って試験を行なった後、反射率を測
定したところ９２％であった。

（実施例１１） 鏡面研磨したマグネシア・ファインセラミック基板を用
い、実施例２と同様に反射鏡を作成した。

この反射鏡の反射率を測定したところ９２％（測定波長
λ。−６３２，８ｒ＋ｓ＋）であった。

次に試験例１に従って試験を行なったが、反射率は変化
しなかった。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、湿度７０％ＲＨ以上の
環境下で長期間使用しても反射率が全く又はほとんど低
下せず、しかも反射率が９０％以上のレーザ用反射鏡が
得られる０本発明の反射鏡は特にＨｅ−Ｎｅレーザ用反
射鏡として有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ファインセラミック基板の上に金属反射膜を形成してな
   るレーザ用反射鏡に於いて、 前記金属反射膜表面にＳｉＯ＿ｘ（ただし１＜ｘ＜２）
   からなる１／４波長膜と、前記ＳｉＯ＿ｘよりも高い屈
   折率を有する物質からなる１／４波長膜とを順に形成し
   たことを特徴とするレーザ用反射鏡。