[发明专利]真空成膜装置以及真空成膜方法

说明书

技术领域

本发明涉及真空成膜装置以及真空成膜方法，更详细地说，涉及利用真空成膜装置改善在基板上堆积的反射膜的特性的技术。

背景技术

随着光磁盘等记录媒体和灯的反射器等光学零件的高性能化，对这些作为基本功能膜的反射膜的要求也严格起来了。因此，希望开发研究出反射率高，耐受不良的环境条件的性能优异的经济上合适的产品。

虽然作为反射膜材料的银(Ag)，是在可见光区域反射率最高的材料，但是存在着在高温、高湿度的环境条件下变黄、变白混浊，由于环境条件劣化造成反射率下降的缺点。作为应对该缺点的对策，在银中添加铋(Bi)、铜(Cu)、和钕(Nd)等，被认为能够改善耐受不良环境条件的性能，但是银中添加这样的添加物后堆积在基板上的反射膜的初始反射率与纯粹的银(以下简称“纯Ag”)构成的反射膜的初始反射率相比大幅度下降。

因此尝试通过适当调整银与添加物的合金材料中的添加物的添加量(浓度)，用溅射装置将银与添加物的合金材料堆积于基板上，以此改善基板上的溅射膜(反射膜)的初始反射率和对不良环境条件的耐受能力(参照例如作为已有技术例的专利文献1和非专利文献1)。

专利文献1：特开2005-15893号公报(表3)

非专利文献1：神户制钢技报Vol.55、No.1(Apr.2005)P17～P20

发明内容

在非专利文献1中，记载了利用在银中添加的铋等的添加量，可以调整银和铋的合金(以下简称“Ag/Bi合金”)构成的反射膜的初始反射率的技术。但是，在现实上，该神户制钢技报中记载的任何数据都不能够得到在可见光波长的全部区域能够达到与纯Ag构成的反射膜大致相同的水平的初始反射率的Ag/Bi合金反射膜(参照例如非专利文献1的图3)。

在专利文献1，通过减少在银中添加的铋的添加量，使Ag/Bi合金反射膜的初始反射率显示出接近纯Ag构成的反射膜的反射率的数据。例如在该专利文献1的公报的表3，记载有通过将铋的添加量调整为0.01原子％得到的与纯Ag构成的反射膜的反射率(在波长405nm为90.8％)大致同等水平的Ag/Bi合金反射膜的反射率(在波长405nm为90.1％)。

该专利文献1记载的反射率是指相对反射率还是绝对反射率，测定反射率时入射光的角度如何设定，从专利文献1记载的内容中无法直接了解。但是只要把该反射率(在波长405nm为90.1％)的数值看作45°绝对反射率，纯Ag构成的反射膜在波长400nm的初始的45°绝对反射率，根据本发明的发明人等的实验结果，大致为95％左右，因此专利文献1所述的Ag/Bi合金的反射膜没有得到足够水平的反射率。而且在Bi的添加量为0.01原子％的低添加水平的情况下，反射膜是否能够得到合适的耐受不良环境条件的性能还是一个疑问。

本发明是鉴于这样的情况而作出的，其目的在于提供能够达到与纯Ag构成的反射膜大致相同水平的初始反射率，而且能够在基板上堆积在银中添加铋的材料构成的耐受不良环境条件的性能优异的反射膜的真空成膜装置和真空成膜方法。

可以认为，已有技术的例子中记载的Ag/Bi合金反射膜的反射率改善技术中，漏掉了影响Ag/Bi合金反射膜的反射率是否良好的，真空堆积过程中的重要工艺参数。例如作为真空成膜装置，如果假定是离子镀装置，则被漏掉的参数中，有在基板上堆积作为基板上的反射膜的要素的离子化的材料时，增加其动能的功能的基板托架上施加用的偏压。

因此，本发明是基于这样的见解导出的，本发明的真空成膜装置，具备内部能够减压的真空槽、在所述真空槽内支持基板的基板托架、对所述基板托架施加规定的偏压的偏置电源、在所述真空槽内，配置在银中添加铋的反射膜用的材料的材料支架、以及从所述材料支架向基板放出所述材料，同时在所述材料放出时使所述材料离子化的材料放出单元，基于所述偏压使所述离子化的材料的动能增加，以在所述基板上堆积所述材料构成的反射膜，所述反射膜的反射率基于所述偏压以及所述铋的添加量进行调整。

这样，通过适当调整偏压以及适当调整在银中添加铋的反射膜用的材料的铋的添加量，能够在基板上堆积可达到与纯Ag构成的反射膜大致相同水平的初始反射率，而且由该材料构成的耐受环境条件的性能优异的反射膜。

还有，在这里，也可以所述材料支架是贮存所述材料的炉床(hearth)，所述材料放出单元具有发射对所述炉床内的所述材料进行加热，使其蒸发的电子束，同时利用由所述电子束生成的等离子体，使蒸发的所述材料离子化的等离子枪。