[发明专利]薄膜形成装置和薄膜形成方法

说明书

本发明提供薄膜形成装置和薄膜形成方法，该装置能够在成膜对象部件的表面形成致密薄膜，其用于使蒸镀材料蒸镀在玻璃基板(2)的表面而在玻璃基板(2)的表面形成薄膜，具备安装有玻璃基板(2)的保持部件(10)；使蒸镀材料蒸发的蒸发部(8)及朝向保持部件(10)对从蒸发部(8)蒸发出的蒸镀材料中照射离子束的离子枪(6)，离子枪(6)包括阳极(26)和阴极(22)；向阳极(26)和阴极(22)之间供给气体并产生等离子体的等离子体供给单元及分别对阳极(26)和阴极(22)施加电压以便在它们之间产生电位差的阳极电源(28)和阴极电源(24)，阴极(22)具有与阴极电源(24)并联连接的2个以上灯丝(22A)。

技术领域

本发明涉及薄膜形成装置和薄膜形成方法，特别是涉及用于通过使蒸镀材料蒸镀在成膜对象部件(光学元件)的表面而形成薄膜的装置和方法。

背景技术

例如，为了使玻璃基板等光学元件的表面能防反射等，作为在光学元件的表面形成光学薄膜方法已知有真空蒸镀法。在真空蒸镀法中，使蒸镀材料在形成真空的容器内加热蒸发，在玻璃透镜等光学元件的表面上使蒸镀材料堆积在成膜对象材料上，由此形成薄膜。另外，作为这样的真空蒸镀法之一，已知有离子辅助蒸镀法(IAD：Ion AssistedDeposition)。在离子辅助蒸镀法中，利用离子枪进行离子束照射，由此与现有的加热蒸发方式相比，可以使蒸发了的蒸镀材料以高致密度堆积在成膜对象部件的表面上。(例如，参照非专利文献1的p.665-667的图7)

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：小林昭、河西敏雄、森脇俊道「超精密生産技術大系第2巻実用技術」、初版、株式会社フジ·テクノシステム(小林昭、河西敏雄、森脇俊道“超精密生产技术大系第2卷实用技术“，第一版，株式会社Fuji Techno System)，1994年8月23日，p.665-667的图7

发明内容

发明所要解决的课题

但是，对于以往在离子辅助蒸镀法(IAD：Ion Assisted Deposition)中所使用的热电子激发型的离子枪而言，所照射的离子束的离子电流密度难以说能对广泛的区域形成充分的高致密度膜。使用这样的离子电流密度不充分的离子枪而形成的薄膜会导致膜密度下降。对于膜密度低的薄膜而言，存在无法得到充分的防反射等性能这样的光学特性的问题；模糊或风化等外观上的问题；因温度或湿度的变化所致的反射率特性发生变化(波长偏移)等可靠性的问题；膜附着强度不足、膜剥离等机械耐久性不充分这样的问题；等等。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的是提供一种能够在成膜对象部件(光学元件)的表面形成致密的薄膜的薄膜形成装置。

用于解决课题的手段

本发明的薄膜形成装置是一种用于使蒸镀材料蒸镀在成膜对象部件的表面而在成膜对象部件的表面形成薄膜的装置，其具备：保持部件，其安装有成膜对象部件；蒸发部，其使蒸镀材料蒸发；以及离子枪，其朝向保持部件对从蒸发部蒸发出的蒸镀材料中照射离子束，离子枪包括：阳极和阴极；等离子体供给单元，其向阳极和阴极之间供给气体并产生等离子体；以及阳极电源和阴极电源，其分别对阳极和阴极施加电压以便在阳极和阴极之间产生电位差，阴极具有与阴极电源并联连接的2个以上的热电子产生部件。

另外，本发明的薄膜形成方法是一种使蒸镀材料蒸镀在成膜对象部件的表面而在成膜对象部件的表面形成薄膜的方法，其具备：蒸发步骤，其使蒸镀材料蒸发；以及照射步骤，其利用离子枪朝向成膜对象部件对蒸发出的蒸镀材料中照射离子束，离子枪包括阳极和阴极、以及分别对阳极和阴极施加电压的阳极电源和阴极电源，阴极由与阴极电源并联连接的2个以上的灯丝构成，在照射步骤中，对阳极和阴极之间供给等离子体，利用阳极电源对阳极施加电压，同时对由2个以上的热电子产生部件构成的阴极施加电压，以便在阳极和阴极之间产生电位差。

发明效果