JP2001108832A5 - - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に斜め方向から蒸発物質を入射させて形成した斜め蒸着膜を有する薄膜複屈折素子であって、
上記斜め蒸着膜は膜厚及び複屈折量が制御された単層膜構造の蒸着膜であることを特徴とする薄膜複屈折素子。
【請求項２】
基板上に斜め方向から蒸発物質を入射させて形成した斜め蒸着膜を有する薄膜複屈折素子であって、
上記斜め蒸着膜は膜厚及び複屈折量が制御された単層膜構造の蒸着膜であり、基板表面と上記斜め蒸着膜の間もしくは上記斜め蒸着膜上のいずれか一方もしくは両方に、密着性、耐環境性及び光学特性を向上させることを目的とする薄膜を有することを特徴とする薄膜複屈折素子。
【請求項３】
請求項１または２記載の薄膜複屈折素子において、
上記斜め蒸着膜もしくは斜め蒸着膜上の薄膜に熱処理（アニール）を施して膜の状態を改質し、環境変化による複屈折量を始めとする光学特性の変動を抑えたことを特徴とする薄膜複屈折素子。
【請求項４】
請求項１記載の薄膜複屈折素子あるいは請求項２記載の薄膜複屈折素子あるいは請求項３記載の薄膜複屈折素子を、２個以上貼り合わせて構成したことを特徴とする薄膜複屈折素子。
【請求項５】
請求項１記載の薄膜複屈折素子を作製する際の薄膜複屈折素子の製造方法であって、
１以上の基板を保持した基板ホルダーを自転運動と公転運動からなる遊星回転機構で蒸着装置内を回転させ、上記基板ホルダーと蒸発源の間の基板ホルダー近傍に開口部を有する遮蔽板を配置した状態で、蒸発物質を蒸発させる蒸発源と蒸発装置内にプラズマ状態を形成するプラズマ源もしくはイオン源を用いて蒸発物質をイオン化して基板方向に飛翔させ、上記遮蔽板の開口部を介して基板上に斜め方向から蒸発物質を入射させて斜め蒸着膜を形成することを特徴とする薄膜複屈折素子の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の薄膜複屈折素子を作製する際の薄膜複屈折素子の製造方法であって、
１以上の基板を公転機構で保持し、該公転機構の公転運動により基板を蒸着装置内で回転させた状態で、蒸着物質を蒸発させる蒸発源と蒸発装置内にプラズマ状態を形成するプラズマ源もしくはイオン源を用いて蒸発物質をイオン化して基板方向に飛翔させ、基板上に斜め方向から蒸発物質を入射させて斜め蒸着膜を形成することを特徴とする薄膜複屈折素子の製造方法。
【請求項７】
請求項５記載の薄膜複屈折素子の製造方法において、斜め方向からの蒸着により単層膜構造の斜め蒸着膜を形成すると共に、基板内において上記斜め蒸着膜の膜厚及び複屈折量を均一な状態に制御することを特徴とする薄膜複屈折素子の製造方法。
【請求項８】
請求項６記載の薄膜複屈折素子の製造方法において、斜め方向からの蒸着により単層膜構造の斜め蒸着膜を形成すると共に、その斜め蒸着膜の基板内の位置と複屈折量の関係が勾配を持って分布するように制御することを特徴とする薄膜複屈折素子の製造方法。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれか一つに記載の薄膜複屈折素子の製造方法において、基板上に目的とする膜厚及び／または複屈折量の蒸着膜を形成するために、蒸着装置内にダミー基板を配置し、さらに蒸着装置外部に監視窓で接する投光部と受光部からなる光学式膜厚計及び／または該光学式膜厚計と同等の光学系の投光部と受光部の途中に偏光子を追加した構成の複屈折量測定器を用いて、加工中のダミー基板もしくは基板の透過光量もしくは反射光量の変化を監視することにより、斜め蒸着中の蒸着膜の光学的膜厚及び／または複屈折量を監視し、所望の膜厚及び／または複屈折量と成るよう蒸着条件及び時間を制御することを特徴とする薄膜複屈折素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項２記載の薄膜複屈折素子を作製する際の薄膜複屈折素子の製造方法であって、
基板上の斜め蒸着膜は請求項５〜９のいずれか一つに記載された製造方法で形成し、その斜め蒸着膜を形成する前の基板表面、もしくは斜め蒸着膜形成後の斜め蒸着膜上のいずれか一方もしくは両方に、密着性、耐環境性及び光学特性を向上させることを目的とする薄膜を蒸着膜もしくは塗膜により形成することを特徴とする薄膜複屈折素子の製造方法。
【請求項１１】
請求項３記載の薄膜複屈折素子を作製する際の薄膜複屈折素子の製造方法であって、
請求項５〜９のいずれか一つに記載された製造方法で基板上に斜め蒸着膜を形成した薄膜複屈折素子あるいは請求項１０に記載された製造方法で形成した薄膜複屈折素子の斜め蒸着膜もしくは斜め蒸着膜上の薄膜に、レーザー光を走査しながら照射してレーザー熱処理（レーザーアニール）を行い膜の状態を改質し、環境変化による複屈折量を始めとする光学特性の変動を抑えることを特徴とする薄膜複屈折素子の製造方法。
【請求項１２】
請求項４記載の薄膜複屈折素子を作製する際の薄膜複屈折素子の製造方法であって、
請求項５〜９のいずれか一つに記載された製造方法で基板上に斜め蒸着膜を形成した薄膜複屈折素子あるいは請求項１０に記載された製造方法で形成した薄膜複屈折素子あるいは請求項１１に記載された製造方法で形成した薄膜複屈折素子を、２個以上貼り合わせることを特徴とする薄膜複屈折素子の製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の薄膜複屈折素子の斜め蒸着膜の形成に用いられる薄膜複屈折素子の製造装置であって、
蒸発物質を蒸発させる蒸発源とプラズマ状態を形成するためのプラズマ源もしくはイオン源を有する蒸着装置と、その蒸着装置内において１以上の基板を保持する基板ホルダーと、該基板ホルダーを自転運動と公転運動とにより上記蒸着装置内で回転させる遊星回転機構と、上記基板ホルダーと蒸発源の間の基板ホルダー近傍に配置され蒸発物質を通過させうる開口部を有する遮蔽板とを備え、上記蒸発源とプラズマ源もしくはイオン源を用いて蒸発物質をイオン化して基板方向に飛翔させ、上記遮蔽板の開口部を介して基板上に斜め方向から蒸発物質を入射させて斜め蒸着膜を形成すること特徴とする薄膜複屈折素子の製造装置。
【請求項１４】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の薄膜複屈折素子の斜め蒸着膜の形成に用いられる薄膜複屈折素子の製造装置であって、
蒸発物質を蒸発させる蒸発源とプラズマ状態を形成するためのプラズマ源もしくはイオン源を有する蒸着装置と、その蒸着装置内において１以上の基板を保持し該基板を公転運動で蒸着装置内を回転させる公転機構とを備え、上記蒸発源とプラズマ源もしくはイオン源を用いて蒸発物質をイオン化して基板方向に飛翔させ、基板上に斜め方向から蒸発物質を入射させて斜め蒸着膜を形成することを特徴とする薄膜複屈折素子の製造装置。
【請求項１５】
請求項１３または１４記載の薄膜複屈折素子の製造装置において、
蒸着装置の外部に設けられ監視窓で接する投光部と受光部からなる光学式膜厚計及び／または該光学式膜厚計と同等の光学系の投光部と受光部の途中に偏光子を追加した複屈折量測定器を備え、上記光学式膜厚計及び／または複屈折量測定器を用いて、加工中の基板の透過光量もしくは反射光量の変化を監視することにより、斜め蒸着中の蒸着膜の光学的膜厚及び／または複屈折量を監視し、所望の膜厚及び／または複屈折量と成るよう蒸着条件及び時間を制御することを特徴とする薄膜複屈折素子の製造装置。

請求項１０に係る発明は、請求項２記載の薄膜複屈折素子を作製する際の薄膜複屈折素子の製造方法であって、基板上の斜め蒸着膜は請求項５〜９のいずれか一つに記載された製造方法で形成し、その斜め蒸着膜を形成する前の基板表面、もしくは斜め蒸着膜形成後の斜め蒸着膜上のいずれか一方もしくは両方に、密着性、耐環境性及び光学特性を向上させることを目的とする薄膜（アンダーコート膜またはオーバーコート膜）を蒸着膜もしくは塗膜により形成することを特徴としており、密着性、耐環境性及び光学特性が向上された薄膜複屈折素子を作製することが可能となる。
また、請求項１１に係る発明は、請求項３記載の薄膜複屈折素子を作製する際の薄膜複屈折素子の製造方法であって、請求項５〜９のいずれか一つに記載された製造方法で基板上に斜め蒸着膜を形成した薄膜複屈折素子あるいは請求項１０に記載された製造方法で形成した薄膜複屈折素子の斜め蒸着膜もしくは斜め蒸着膜上の薄膜に、レーザー光を走査しながら照射してレーザー熱処理（レーザーアニール）を行い膜の状態を改質し、環境変化による複屈折量を始めとする光学特性の変動を抑えることを特徴としており、密着性、耐環境性、光学特性及びその安定性が向上された薄膜複屈折素子を作製することが可能となる。
さらにまた、請求項１２に係る発明は、請求項４記載の薄膜複屈折素子を作製する際の薄膜複屈折素子の製造方法であって、請求項５〜９のいずれか一つに記載された製造方法で基板上に斜め蒸着膜を形成した薄膜複屈折素子あるいは請求項１０に記載された製造方法で形成した薄膜複屈折素子あるいは請求項１１に記載された製造方法で形成した薄膜複屈折素子を、２個以上貼り合わせることを特徴としており、密着性、耐環境性、光学特性及びその安定性がさらに向上された薄膜複屈折素子を作製することが可能となる。