CИСТЕМА ИОННОЙ ПУШКИ, УСТРОЙСТВО ПАРОФАЗНОГО ОСАЖДЕНИЯ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИНЗЫ Российский патент 2012 года по МПК C23C14/22 C23C14/54 G02B1/12 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к системе ионной пушки, устройству парофазного осаждения, содержащему систему ионной пушки, и способу изготовления линзы формированием многослойной просветляющей пленки на линзе с использованием «ионно-стимулированного» способа (от англ. «ion-assisted method»).

Уровень техники

[0002] Известно нанесение многослойной просветляющей пленки на пластмассовую линзу с использованием ионно-стимулированного способа. В качестве одного из примеров этого, в Примерах 7-10 патентного документа 1 описано, что ионно-стимулированный способ используют для формирования всех слоев пленок (слоев с высоким показателем преломления и слоев с низким показателем преломления), которые составляют многослойную просветляющую пленку. При этом условия пленкообразования (т.е. заданные значения для ускоряющего напряжения, ускоряющего тока и расхода используемого газа) в соответствии с ионно-стимулированным способом являются различными для слоя с высоким показателем преломления и слоя с низким показателем преломления, оба из которых составляют многослойную просветляющую пленку.

[Патентный документ 1] Опубликованная заявка на патент Японии № 2004-206024.

Раскрытие изобретения

Проблемы, решаемые изобретением

[0003] В патентном документе 1 не описывается, как изменять условия пленкообразования в случае изменения условий пленкообразования (т.е. заданных значений для ускоряющего напряжения, ускоряющего тока и расхода используемого газа) в соответствии с ионно-стимулированным способом для слоя с низким показателем преломления на условия пленкообразования в соответствии с ионно-стимулированным способом для слоя с высоким показателем преломления или в случае изменения условий пленкообразования в соответствии с ионно-стимулированным способом для слоя с высоким показателем преломления на условия пленкообразования в соответствии с ионно-стимулированным способом для слоя с низким показателем преломления.

[0004] Если для ионной пушки, которую используют в ионно-стимулированном способе, заданные значения для ускоряющего напряжения, ускоряющего тока, расхода используемого газа или т.п. изменяют без какого-либо управления, эти значения для ускоряющего напряжения, ускоряющего тока и расхода используемого газа могут изменяться неожиданным образом, что может приводить к аварийному останову ионной пушки.

[0005] Соответственно, в случае изменения одних условий пленкообразования на другие условия пленкообразования между условиями пленкообразования (заданными значениями для ускоряющего напряжения, ускоряющего тока и расхода используемого газа) в соответствии со ионно-стимулированным способом для слоя с низким показателем преломления и условиями пленкообразования в соответствии с ионно-стимулированным способом для слоя с высоким показателем преломления, применяют способ, в котором текущие заданные значения временно сбрасывают на 0, и впоследствии заданные значения изменяют на другие намеченные заданные значения (см. фиг.5). Соответственно, формирование многослойной просветляющей пленки в соответствии с ионно-стимулированным способом, для которого условия пленкообразования различны для слоя с низким показателем преломления и слоя с высоким показателем преломления, обычно занимает большое количество времени.

[0006] Задача настоящего изобретения, которое было создано с учетом вышеуказанных ситуаций, состоит в том, чтобы предложить систему ионной пушки, которая может сократить время пленкообразования без ухудшения характеристик пленки, сформированной на образуемом пленкой теле, и устройство парофазного осаждения, содержащее такую систему ионной пушки. Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способ изготовления линзы, который может сократить время пленкообразования многослойной просветляющей пленки без ухудшения характеристик многослойной просветляющей пленки, формируемой на подложке линзы.

Средства для решения проблем

[0007] Системой ионной пушки согласно изобретению по пункту 1 является система ионной пушки, содержащая: ионную пушку для испускания пучка ионов; блок электропитания для подачи электроэнергии на ионную пушку; множество регуляторов массового расхода для введения каждого из множества типов газа в упомянутую ионную пушку; средство управления ионной пушкой, соединенное с упомянутым блоком электропитания, для управления электроэнергией, подаваемой на упомянутую ионную пушку из блока электропитания; и средство управления массовым расходом, соединенное с упомянутыми регуляторами массового расхода, для управления расходом газа, вводимого в упомянутую ионную пушку из регуляторов массового расхода, причем упомянутое средство управления массовым расходом снабжено функцией изменения заданного значения для расхода каждого из множества типов газа на другое заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где упомянутая ионная пушка работает устойчиво.

[0008] Система ионной пушки согласно изобретению по пункту 2 относится к системе ионной пушки по пункту 1, в которой упомянутое средство управления массовым расходом снабжено функцией изменения заданного значения для расхода каждого из множества типов газа на другое заданное значение посредством его пошагового изменения при синхронизации заданных значений в пределах того диапазона, где упомянутая ионная пушка работает устойчиво.

[0009] Система ионной пушки согласно изобретению по пункту 3 относится к системе ионной пушки по пункту 1 или 2, в которой упомянутое средство управления массовым расходом снабжено функцией изменения заданного значения для расхода каждого из множества типов газа на другое заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где упомянутая ионная пушка работает устойчиво, при поддержании постоянного общего расхода.

[0010] Система ионной пушки согласно изобретению по пункту 4 относится к системе ионной пушки по любому из пунктов 1-3, в которой упомянутое средство управления ионной пушкой снабжено функцией изменения заданного значения для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на упомянутую ионную пушку, на другое заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где упомянутая ионная пушка работает устойчиво.

[0011] Система ионной пушки согласно изобретению по пункту 5 относится к системе ионной пушки по любому из пунктов 1-4, причем упомянутое средство управления ионной пушкой снабжено функцией временной установки заданного значения для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на упомянутую ионную пушку, на значения, которые удовлетворяют условиям 30 мА ≤ значение ускоряющего тока ≤70 мА и 100 В ≤ значение ускоряющего напряжения ≤160 В, посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где упомянутая ионная пушка работает устойчиво, и впоследствии его пошагового изменения на другое заданное значение.

[0012] Система ионной пушки согласно изобретению по пункту 6 относится к системе ионной пушки по любому из пунктов 1-5, в которой изменение упомянутым средством управления ионной пушкой заданных значений для значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и изменение упомянутым средством управления массового расхода заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку, реализуются параллельно.

[0013] Система ионной пушки согласно изобретению по пункту 7 относится к системе ионной пушки по любому из пунктов 1-6, в которой по меньшей мере одно из изменения упомянутым средством управления ионной пушкой заданных значений для значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и изменения упомянутым средством управления массовым расходом заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку, должно изменять упомянутое заданное значение отдельно в расчете на отдельный единичный интервал времени, определенный посредством разделения общего времени изменения для каждого из этих значений, так чтобы изменять упомянутое заданное значение пошагово в пределах упомянутого общего времени изменения, и упомянутый отдельный единичный интервал времени установлен составляющим период времени, равный или меньший чем 1 секунда.

[0014] Устройством парофазного осаждения согласно изобретению по пункту 8 является устройство парофазного осаждения, содержащее камеру парофазного осаждения, которая содержит внутри себя образуемое пленкой тело; источник теплоты, установленный в камере парофазного осаждения, для нагревания подлежащего парофазному осаждению материала для его испарения и осаждения его на упомянутом образуемом пленкой теле; и систему ионной пушки, установленную в камере парофазного осаждения, для содействия упомянутому парофазному осаждению на упомянутое образуемое пленкой тело пучком ионов, который она испускает, причем упомянутая система ионной пушки является системой ионной пушки по любому из пунктов 1-7.

[0015] Способом изготовления линзы согласно изобретению по пункту 9 является способ изготовления линзы, включающий в себя: при формировании на подложке линзы многослойной просветляющей пленки, состоящей из слоя с высоким показателем преломления и слоя с низким показателем преломления, в соответствии с ионно-стимулированным способом с использованием ионной пушки, установление заданного значения для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на упомянутую ионную пушку, и заданного значения для расхода каждого из множества типов газа, вводимого в упомянутую ионную пушку, различными между формированием упомянутого слоя с высоким показателем преломления и формированием упомянутого слоя с низким показателем преломления, причем способ изменяет заданное значение для расхода каждого из множества типов газа на другое заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где упомянутая ионная пушка работает устойчиво, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления.

[0016] Способ изготовления линзы согласно изобретению по пункту 10 относится к способу по пункту 9, причем этот способ изменяет заданное значение для расхода каждого из множества типов газа на другое заданное значение посредством его пошагового изменения при синхронизации заданных значений в пределах того диапазона, где упомянутая ионная пушка работает устойчиво, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления.

[0017] Способ изготовления линзы согласно изобретению по пункту 11 относится к способу по пункту 9 или 10, причем этот способ изменяет заданное значение для расхода каждого из множества типов газа на другое заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где упомянутая ионная пушка работает устойчиво, при поддержании постоянного общего расхода, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления.

[0018] Способ изготовления линзы согласно изобретению по пункту 12 относится к способу по любому из пунктов 9-11, причем этот способ изменяет заданное значение для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на упомянутую ионную пушку, на другое заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где ионная пушка работает устойчиво, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления.

[0019] Способ изготовления линзы согласно изобретению по пункту 13 относится к способу по любому из пунктов 9-12, причем этот способ временно устанавливает заданное значение для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на упомянутую ионную пушку, на значения, которые удовлетворяют условиям 30 мА ≤ значение ускоряющего тока ≤70 мА и 100 В ≤ значение ускоряющего напряжения ≤160 В, посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где упомянутая ионная пушка работает устойчиво, и впоследствии его пошагового изменения на другое заданное значение, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления.

[0020] Способ изготовления линзы согласно изобретению по пункту 14 относится к способу по любому из пунктов 9-13, в котором изменение упомянутым средством управления ионной пушкой заданных значений для значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и изменение упомянутым средством управления массовым расходом заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку, реализуют параллельно в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления.

[0021] Способ изготовления линзы согласно изобретению по пункту 15 относится к способу по любому из пунктов 9-14, в котором по меньшей мере одно из изменения упомянутым средством управления ионной пушкой заданных значений для значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и изменения упомянутым средством управления массовым расходом заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку, должно изменять упомянутое заданное значение отдельно в расчете на отдельный единичный интервал времени, определенный посредством разделения общего времени изменения для каждого из этих значений, так чтобы изменять упомянутое заданное значение пошагово в пределах упомянутого общего времени изменения, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления, и упомянутый отдельный единичный интервал времени устанавливают составляющим период времени, равный или меньший чем 1 секунда.

Результаты изобретения

[0022] Согласно изобретению по пунктам 1, 2, 3, 7 или 8 средство управления массовым расходом снабжено функцией изменения заданного значения для расхода каждого из множества типов газа на другое заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где ионная пушка работает устойчиво. Таким образом, средство управления массовым расходом изменяет заданное значение для расхода газа на другое заданное значение посредством его пошагового изменения без изменения заданного значения на другое заданное значение после временной установки его на 0. Соответственно, время пленкообразования для формирования образуемого пленкой тела с использованием ионной пушки может быть сокращено без ухудшения характеристик пленки. Дополнительно, так как при изменении заданного значения для расхода вводимого газа обеспечена устойчивая работа ионной пушки, то можно наверняка избежать ситуации, когда происходит аварийный останов ионной пушки при изменении заданного значения.

[0023] Согласно изобретению по пунктам 4, 7 или 8 средство управления ионной пушкой изменяет заданное значение для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, на другое заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где ионная пушка работает устойчиво. Таким образом, средство управления ионной пушкой изменяет заданное значение для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения на другое заданное значение посредством его пошагового изменения без изменения заданного значения на другое заданное значение после временной установки его на 0. Соответственно, время пленкообразования для формирования образуемого пленкой тела с использованием ионной пушки может быть сокращено без ухудшения характеристик пленки. Дополнительно, так как при изменении заданного значения для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения обеспечена устойчивая работа ионной пушки, то можно наверняка избежать ситуации, когда происходит аварийный останов ионной пушки при изменении заданного значения.

[0024] Согласно изобретению по пункту 5 средство управления ионной пушкой выполняет так называемое снижение энергопотребления, при котором оно устанавливает заданное значение для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, на значения, которые удовлетворяют условиям 30 мА ≤ значение ускоряющего тока ≤ 70 мА и 100 В ≤ значение ускоряющего напряжения ≤ 160 В, перед его изменением на другое заданное значение. Соответственно, даже если в другом оборудовании при выполнении снижения энергопотребления возникает ошибка, можно по возможности максимально избежать воздействия пучка ионов, испускаемого из ионной пушки, на пленку, которая уже была сформирована на образуемом пленкой теле.

[0025] Согласно изобретению по пункту 6 изменение средством управления ионной пушкой заданных значений для значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и изменение средством управления массовым расходом заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку, реализуются параллельно. Соответственно, изменение заданных значений для ионной пушки может быть реализовано в течение короткого периода времени, и, соответственно, может быть сокращено время пленкообразования.

[0026] Согласно изобретению по пунктам 9, 10, 11 или 15 способ изменяет заданное значение для расхода каждого из множества типов газа на другое заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где ионная пушка работает устойчиво, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления многослойной просветляющей пленки. Таким образом, способ изменяет заданное значение для расхода газа на другое заданное значение посредством его пошагового изменения без изменения заданного значения на другое заданное значение после временной установки его на 0. Соответственно, время пленкообразования для формирования многослойной просветляющей пленки на подложке линзы с использованием ионной пушки может быть сокращено без ухудшения характеристик этой пленки. Дополнительно, так как при изменении заданного значения для расхода вводимого газа обеспечена устойчивая работа ионной пушки, то можно наверняка избежать ситуации, когда происходит аварийный останов ионной пушки при изменении заданного значения.

[0027] Согласно изобретению по пункту 12 или 15 способ изменяет заданное значение для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, на другое заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где ионная пушка работает устойчиво, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления. Таким образом, способ изменяет заданное значение для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения на другое заданное значение посредством его пошагового изменения без изменения заданного значения на другое заданное значение после временной установки его на 0. Соответственно, время пленкообразования для формирования многослойной просветляющей пленки на подложке линзы с использованием ионной пушки может быть сокращено без ухудшения характеристик этой пленки. Дополнительно, так как при изменении заданного значения для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения обеспечена устойчивая работа ионной пушки, то можно наверняка избежать ситуации, когда происходит аварийный останов ионной пушки при изменении заданного значения.

[0028] Согласно изобретению по пункту 13 способ выполняет так называемое снижение энергопотребления, при котором он устанавливает заданное значение для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, на значения, которые удовлетворяют условиям 30 мА ≤ значение ускоряющего тока ≤70 мА и 100 В ≤ значение ускоряющего напряжения ≤160 В, перед его изменением на другое заданное значение, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления. Соответственно, даже если в другом оборудовании возникает ошибка при выполнении снижения энергопотребления, можно по возможности максимально избежать воздействия пучка ионов, испускаемого из ионной пушки, на пленку, которая уже была сформирована на образуемом пленкой теле.

[0029] Согласно изобретению по пункту 14 изменение средством управления ионной пушкой заданных значений для значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и изменение средством управления массовым расходом заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку, реализуют параллельно в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления многослойной просветляющей пленки. Соответственно, изменение заданных значений, подаваемых на ионную пушку, может быть реализовано в течение короткого периода времени, и может быть сокращено время пленкообразования.

Лучший вариант осуществления изобретения

[0030] Далее со ссылкой на чертежи будет пояснен лучший вариант осуществления настоящего изобретения.

[0031] Фиг.1 показывает один пример, в котором настоящее изобретение было применено в системе 1 непрерывного парофазного осаждения, которая непрерывно формирует тонкую пленку, такую как просветляющая пленка, водонепроницаемое покрытие или тому подобное, на пластмассовой линзе для очков. Система 1 непрерывного парофазного осаждения непрерывно формирует просветляющую пленку и водонепроницаемое покрытие или тому подобное посредством парофазного осаждения подлежащего парофазному осаждению материала на линзу для очков (далее называемую просто «линзой») в качестве образуемого формованной пленкой тела в камере вакуумного парофазного осаждения.

[0032] Фиг.1 представляет собой схематическую диаграмму, изображающую общие принципы системы 1 непрерывного парофазного осаждения. Система 1 непрерывного парофазного осаждения включает в себя блок 100 предварительного нагрева для нагревания линзы 20, первое устройство 200 парофазного осаждения для формирования просветляющей пленки на линзе 20 и второе устройство 300 парофазного осаждения для формирования водонепроницаемого покрытия или тому подобного на линзе 20, на которой была сформирована просветляющая пленка. Дополнительно, в каждом из блока 100 предварительного нагрева, первого устройства 200 парофазного осаждения и второго устройства 300 парофазного осаждения размещен вакуумный блок (например, обозначенный ссылочной позицией 8 на фиг.2) с тем, чтобы соблюдалась заранее заданная степень вакуума.

[0033] Теперь будут описаны общие принципы процесса формирования пленок линзы 20 в системе 1 непрерывного парофазного осаждения.

Вначале, на дискообразном покрываемом куполе 2 размещают множество линз 20, так что линза 20 составляет одну штуку. Затем, покрываемый купол 2 размещают на опорной плите 101 блока 100 предварительного нагрева. Вызывают подъем покрываемого купола 2 совместно с опорной плитой 101, так что он перемещается из нижней части блока 100 предварительного нагрева во внутреннее пространство блока 100 предварительного нагрева. По завершении подъема покрываемого купола 2 и опорной плиты 101 нижнюю часть блока 100 предварительного нагрева герметизируют посредством открывающей и закрывающей плиты 103, которая поддерживает нижнюю часть опорной плиты 101. При этом покрываемый купол 2, поддерживаемый средством перемещения (не изображено на фиг.1), предусмотренным в системе 1 непрерывного парофазного осаждения, выполнен с возможностью перемещения из блока 100 предварительного нагрева через первое устройство 200 парофазного осаждения во второе устройство 300 парофазного осаждения. Дополнительно, средство перемещения, поддерживаемое покрываемым куполом 2, является вращающимся посредством исполнительного механизма, который не изображен.

[0034] Блок 100 предварительного нагрева предварительно нагревает линзы 20 покрываемого купола 2 с использованием нагревателя (такого как галогенный нагреватель) 102, приводимого в действие блоком 12 управления. По завершении предварительного нагрева блок управления 12 приводит в действие средство перемещения для того, чтобы переместить покрываемый купол 2 в первое устройство 200 парофазного осаждения.

[0035] В первом устройстве 200 парофазного осаждения функционирующие в качестве источника теплоты электронные пушки 30, 31 нагревают множество подлежащих парофазному осаждению материалов 41, 42 для их испарения, тем самым формируя, в основном, просветляющую пленку на линзе 20. Следует отметить, что приведением в действие электронных пушек 30, 31 и выбором подлежащих парофазному осаждению материалов 41, 42 управляет блок 12 управления. Дополнительно, предусмотрен измеритель 10 толщины оптической пленки для мониторинга состояния формирования тонкой пленки в первом устройстве 200 парофазного осаждения. Результат мониторинга передают в блок 12 управления, где его используют для управления электронными пушками 30, 31 или для других целей.

[0036] По завершении формирования просветляющей пленки блок 12 управления приводит в действие средство перемещения для того, чтобы переместить покрываемый купол 2 во второе устройство 300 парофазного осаждения. Во втором устройстве 300 парофазного осаждения размещена с возможностью перемещения опорная плита 301 для поддержки покрываемого купола 2 на открывающей и закрывающей плите 303, которая может подниматься и опускаться. Покрываемый купол 2, который был перемещен из первого устройства 200 парофазного осаждения, посредством средства перемещения перемещают далее во второе устройство 300 вакуумного осаждения.

[0037] На открывающей и закрывающей плите 303 второго устройства 300 парофазного осаждения размещен нагреватель (такой как галогенный нагреватель) 302, управляемый блоком 12 управления, и подлежащий парофазному осаждению материал 340 нагревают нагревателем 302 и формируют на размещенной в покрываемом куполе 2 линзе 20 водонепроницаемое покрытие. По завершении формирования водонепроницаемого покрытия на линзе 20 открывающую и закрывающую плиту 303 опускают, и завершают обработку всех процессов. После этого покрываемый купол 2 снимают с опорной плиты 301, и линзу 20 на покрываемом куполе 2 переносят к следующему процессу.

[0038] Фиг.2 показывает первое устройство 200 парофазного осаждения и блок 12 управления.

В камере 201 парофазного осаждения первого устройства 200 парофазного осаждения размещают содержащий линзу 20 покрываемый купол 2, который был перемещен из блока 100 предварительного нагрева, и удерживают его в верхней части в камере 201 парофазного осаждения.

[0039] В нижней части камеры 201 парофазного осаждения предусмотрены подовый участок 400 с контейнером 40, содержащим тигель и под, которые вмещают подлежащие парофазному осаждению материалы (пленкообразующие материалы) 41, 42, электронные пушки 30, 31, функционирующие в качестве источника теплоты, для испускания пучка электронов на подлежащие парофазному осаждению материалы 41, 42 в контейнере для испарения, заслонку 5 для электронной пушки, которая выборочно отсекает пары подлежащих парофазному осаждению материалов 41, 42, ионную пушку 14 для содействия парофазному осаждению посредством испускания пучка ионов для того, чтобы улучшить прочность и пленочное качество (например, сплошность) осаждаемой из паровой фазы тонкой пленки, блок приготовления газов (газовый блок) 15, который заполняет газом камеру 201 парофазного осаждения для того, чтобы улучшить прочность и пленочное качество осажденной из паровой фазы тонкой пленки и т.п.

[0040] Следует отметить, что в заслонке 5 для электронной пушки предусмотрен исполнительный механизм (не изображен), которым управляет блок 12 управления, что будет описано ниже. При этом подлежащими парофазному осаждению материалами 41, 42 являются вещества различных типов. Например, подлежащим парофазному осаждению материалом 41 является слой с низким показателем преломления, а подлежащим парофазному осаждению материалом 42 является слой с высоким показателем преломления.

[0041] Поблизости от покрываемого купола 2 в верхней части камеры 201 парофазного осаждения предусмотрен термометр 6 подложки для измерения температуры линзы 20 в качестве образуемого пленкой тела, которое поддерживается покрываемым куполом 2. Кроме того, предусмотрены измеритель 7 вакуума для измерения степени вакуума в камере 201 парофазного осаждения и блок 8 откачки (вакуумный блок) для создания разрежения в камере 201 парофазного осаждения. Дополнительно, поблизости от покрываемого купола 2 в верхней части камеры 201 парофазного осаждения предусмотрен нагреватель 9 для нагревания линзы 20, которую поддерживает покрываемый купол 2. Нагреватель 9 включает в себя галогенный нагреватель или тому подобный.

[0042] В верхней части камеры 201 парофазного осаждения в заранее заданной позиции установлено контрольное стекло 51, которое является компонентом измерителя 10 толщины оптической пленки, обнаруживающего состояние формирования тонкой пленки. На контрольное стекло 51, которое размещено в заранее заданной позиции в камере 201 парофазного осаждения, могут попадать пары подлежащих парофазному осаждению материалов 41, 42.

[0043] Дополнительно, снаружи над камерой 201 парофазного осаждения предусмотрен измеритель 10 толщины оптической пленки для измерения коэффициента отражения контрольного стекла 51, которое установлено в заранее заданной позиции по отношению к покрываемому куполу 2. Измеритель 10 толщины оптической пленки соединен с блоком 12 управления через средство 11 мониторинга («монитор») толщины пленки. Измеритель 10 толщины оптической пленки выдает в блок 12 управления отношение светового потока отраженного света к световому потоку излученного света в качестве данных о световом потоке (значения светового потока).

[0044] Блок 12 управления, которым, в основном, является блок контроллера последовательности команд, дополнительно включает в себя центральный процессор (ЦП), который дает команду в блок контроллера последовательности команд, запоминающее устройство, накопитель на диске или тому подобное (т.е. так называемый компьютер). Как будет описано позже, весь блок 12 управления в целом управляет каждым из блока 100 предварительного нагрева, первого устройства 200 парофазного осаждения и второго устройства 300 парофазного осаждения. Например, блок 12 управления управляет электроэнергией, подаваемой на электронные пушки 30, 31 и нагреватель 302 для формирования тонкой пленки на линзе 20.

[0045] Соответственно, блок 12 управления соединен не только с секцией 12a ввода (данных), содержащей клавиатуру, мышь или тому подобное, но также и с управляемыми им устройствами, такими как электронные пушки 30, 31, заслонка 5, вакуумный блок 8, нагреватель 9, ионная пушка 14, блок 15 приготовления газа и т.п., которые описаны выше, и с датчиками, такими как термометр 6 подложки, измеритель 7 вакуума, измеритель 10 толщины оптической пленки (средство 11 мониторинга толщины пленки) и т.п. Блок 12 управления управляет описанными выше устройствами, управление которыми должно быть основано на вводе информации от каждого датчика или тому подобном. Дополнительно, блок 12 управления соединен с нагревателем 102 блока 100 предварительного нагрева, нагревателем 302 второго устройства 300 парофазного осаждения, средством 500 перемещения, которое перемещает покрываемый купол 2 из блока 100 предварительного нагрева через первое устройство 200 парофазного осаждения во второе устройство 300 парофазного осаждения, и блоками подъема и опускания (не изображены) для открывающих и закрывающих плит 103, 303 соответственно блока 100 предварительного нагрева и второго устройства 300 парофазного осаждения.

[0046] Блок 12 управления управляет вакуумным блоком 8 на основе информации от измерителя 7 вакуума для установки степени вакуума в камере 201 парофазного осаждения 201 на заранее заданную степень вакуума. Блок 12 управления управляет также нагревателем 9 на основе информации от термометра 6 подложки для установки температуры линзы 20, которая является образуемым пленкой телом, на заранее заданную температуру. Дополнительно, блок 12 управления иногда управляет электропитанием (током и/или напряжением), подаваемым на электронные пушки 30, 31, так что значение светового потока в каждый момент, которое зависит от толщины оптической пленки для тонкой пленки, в каждый момент образованной на контрольном стекле 51 описанного выше измерителя 10 толщины оптической пленки, равно значению, хранящемуся в средстве хранения данных об опорных значениях светового потока. Дополнительно, блок управления 12 выполняет облучение пучком ионов с использованием ионной пушки 14 и заполнение газом с использованием блока 15 приготовления газа в соответствии с типом формируемой тонкой пленки и типами подлежащих испарению и парофазному осаждению материалов 41, 42.

[0047] Здесь, покрываемый купол 2 работает как поддерживающее средство, которое удерживает линзу 20 так, чтобы на линзу 20 была осаждена из паровой (газовой) фазы просветляющая пленка или тому подобное. Дополнительно, покрываемый купол 2 является дискообразным с изогнутой поверхностью, которая имеет заранее заданную кривизну, так чтобы парофазное осаждение могло быть одновременно осуществлено на множество линз 20. Дополнительно, покрываемый купол 2 выполнен с возможностью вращения посредством исполнительного механизма, который не изображен. Его вращают, в основном, для уменьшения отклонения в распределении испаренных веществ, которые нагревают, испаряют и рассеивают в камере 201 парофазного осаждения.

[0048] Электронные пушки 30, 31 испаряют подлежащие парофазному осаждению материалы (вещества) 41, 42, заключенные в контейнере, нагревая их до температур плавления подлежащих парофазному осаждению материалов 41, 42, чтобы тем самым осадить из паровой фазы/осадить подлежащие парофазному осаждению материалы (вещества) на линзе 20 и контрольном стекле 51, так чтобы образовывалась тонкая пленка. При этом контейнер 40 представляет собой водоохлаждаемые тигель или подовую облицовку, которые используют для удерживания подлежащих парофазному осаждению материалов 41, 42.

[0049] Заслонкой 5 для электронной пушки управляют так, чтобы она открывалась при инициации парофазного осаждения и закрывалась по его завершении. Заслонка 5 способствует регулированию тонкой пленки. Нагреватель 9 является средством нагрева для нагревания линзы 20 до соответствующей температуры с целью улучшения такого свойства, как адгезионная способность тонкой пленки, осаждаемой из паровой фазы на линзу 20.

[0050] Измеритель 10 толщины оптической пленки излучает свет на заранее заданной длине волны на контрольное стекло 51, удерживаемое в по существу центральной части покрываемого купола 2, и измеряет отраженный от него свет. Так как тонкая пленка, образованная на контрольном стекле 51, считается зависящей от тонкой пленки, образованной на каждой из линз 20, может быть получена информация, которая позволяет предсказать (воспроизвести) тонкую пленку, образованную на каждой из линз 20. Толщину пленки, образованной на контрольном стекле 51, измеряют на основе числа пиков светового потока, обнаруженного светоприемным датчиком, посредством чего может быть обнаружено развитие процесса пленкообразования.

[0051] В то же время, система 60 ионной пушки, содержащая ионную пушку 14, установленную в камере 201 парофазного осаждения вышеописанного первого устройства 200 парофазного осаждения, как описано выше, способствует парофазному осаждению на линзе 20 пучком ионов, испускаемым из этой ионной пушки 14, и улучшает качество пленки, такое как прочность и сплошность (отсутствие внутренних дефектов) тонкой пленки, осажденной из паровой фазы. Система 60 ионной пушки, как изображено на фиг.2 и 3, содержит ионную пушку 14, блок 61 электропитания, газовые баллоны 62 и 63, регуляторы 64 и 65 массового расхода и блок 12 управления.

[0052] Описанный выше блок 61 электропитания подает электроэнергию на ионную пушку 14. Дополнительно, в каждом из газовых баллонов 62 и 63 хранится один тип газа или смеси газов (например, газ O₂, газ Ar). Альтернативно, газовые баллоны могут быть газовыми баллонами одного типа или газовыми баллонами трех или более типов, в каждом из которых хранится один тип газа или смеси газов. Дополнительно, регулятор 64 массового расхода и регулятор 65 массового расхода корректирует расходы соответственно газа из газового баллона 62 к ионной пушке 14 и газа из газового баллона 63 к ионной пушке 14. Альтернативно, соответственно числу газовых баллонов могут быть установлены один регулятор массового расхода, или три, или более регуляторов массового расхода.

[0053] Блок 12 управления соединен с блоком 61 электропитания и регуляторами 64 и 65 массового расхода. Что касается функций, относящихся к системе 60 ионной пушки, то блок 12 управления имеет функцию средства управления ионной пушкой и функцию средства управления массовым расходом. Функция средства управления ионной пушкой состоит в управлении электроэнергией, подаваемой на ионную пушку 14 из блока 61 электропитания. Это управление включает в себя управление включением и выключением электропитания ионной пушки 14. Функция средства управления массовым расходом состоит в управлении расходом газа, вводимого в ионную пушку 14 из регуляторов 64, 65 массового расхода соответственно.

[0054] При этом в первом устройстве 200 парофазного осаждения многослойная просветляющая пленка, формируемая на линзе 20 в соответствии с ионно-стимулированным способом с использованием системы 60 ионной пушки, содержит наслоенные слои с высоким показателем преломления и слои с низким показателем преломления. Для таких многослойных просветляющих пленок существуют некоторые случаи, когда условия пленкообразования для формирования слоя с низким показателем преломления и условия пленкообразования для формирования слоя с высоким показателем преломления являются различными. Соответственно, необходимо изменять описанные выше условия пленкообразования в течение периода между формированием этих пленок. Описанными выше условиями пленкообразования являются заданное значение для каждого из ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения, подаваемых из блока 61 электропитания на ионную пушку 14, и заданное значение для расхода одного газа или для расходов каждого из множества типов газов (в данном варианте воплощения - двух типов), вводимых в ионную пушку 14 через регуляторы 64, 65 массового расхода.

[0055] Затем блок 12 управления, который функционирует как средство управления ионной пушкой, изменяет заданное значение для расхода каждого из множества типов газа (например, газа О₂, газа Ar) на другое намеченное заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где ионная пушка 14 работает устойчиво. Например, блок 12 управления, который функционирует как средство управления ионной пушкой, пошагово изменяет расход двух описанных выше типов газа в пределах того диапазона, где ионная пушка 14 работает устойчиво, при синхронизации заданных значений, а не независимо. Примеры синхронизации в этом случае включают в себя повышение расхода одного из газов и впоследствии снижение расхода другого газа, а также изменение расхода каждого газа в состоянии, когда общий расход обоих газов сохраняется на постоянном уровне.

[0056] Дополнительно, блок 12 управления, который функционирует как средство управления массовым расходом, изменяет заданное значение для каждого из ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения, подаваемых на ионную пушку 14, на другое намеченное заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где ионная пушка 14 работает устойчиво. В этом случае блок 12 управления, который функционирует как средство управления массовым расходом, может временно устанавливать заданное значение для каждого из ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения на значение в пределах диапазона заданного значения снижения энергопотребления (30 мА ≤ ускоряющий ток ≤70 мА, 100 В ≤ ускоряющее напряжение ≤160 В, 50 мА ≤ ток смещения ≤120 мА) посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где ионная пушка 14 работает устойчиво (то есть снижения мощности), и впоследствии его пошагового изменения на другое намеченное заданное значение. Снижение энергопотребления может быть выполнено соответствующим образом или может быть опущено.

[0057] Благодаря описанному выше снижению энергопотребления, даже если в другом оборудовании в первом устройстве 200 парофазного осаждения при снижении энергопотребления возникает ошибка, излучаемая мощность из ионной пушки 14 уже была уменьшена. Соответственно, можно избежать негативного воздействия пучка ионов, испускаемого из ионной пушки 14, на осажденный из паровой фазы тонкий слой пленки. Дополнительно, негативного воздействия на осажденный из паровой фазы тонкий слой пленки можно наверняка избежать посредством закрытия заслонки 66 для ионной пушки (фиг.2), например, в течение описанного выше снижения энергопотребления, чтобы блокировать пучок ионов из ионной пушки 14.

[0058] Дополнительно, изменение заданных значений для описанных выше ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения и изменение заданного значения для расхода вводимого газа реализуют при параллельной обработке и одновременно. В результате, сокращается общее время на изменение описанных выше заданных значений для ионной пушки 14.

[0059] Дополнительно, изменение заданных значений для ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения должно изменять каждое из описанных выше заданных значений отдельно в расчете на отдельный единичный интервал времени, определенный посредством разделения общего времени изменения, так чтобы пошагово изменять каждое из описанных выше заданных значений в пределах общего времени изменения. Подобным образом, изменение заданного значения для расхода газа должно изменять каждое из описанных выше заданных значений отдельно в расчете на отдельный единичный интервал времени, определенный посредством разделения общего времени изменения, так чтобы пошагово изменять каждое из описанных выше заданных значений в пределах общего времени изменения.

[0060] Описанное выше общее время изменения устанавливают находящимся в пределах диапазона времени между обработкой слоев, требуемого в течение периода между формированием различных слоев парофазного осаждения (слоя с низким показателем преломления и слоя с высоким показателем преломления), без реализации содействия с использованием ионной пушки 14. Время между обработкой слоев включает в себя время для нагревания электронной пушки, время для открывания и закрывания заслонки для электронной пушки и время для изменения настройки для измерителя толщины пленки и т.п., которые требуются в течение периода между формированием различных слоев парофазного осаждения. В частности, описанное выше время между обработкой слоев приблизительно составляет в пределах 12-30 секунд. Поэтому общее время изменения устанавливают составляющим, по меньшей мере, в пределах 30 секунд, а предпочтительно приблизительно 10-20 секунд. Дополнительно, для поддержания состояния устойчивой работы системы 60 ионной пушки описанный выше отдельный единичный интервал времени устанавливают в пределах 1 секунды, а предпочтительно приблизительно 200-300 миллисекунд. Это обусловлено тем, что если это время превышает 1 секунду, то ионная пушка 14 становится нестабильной, что может привести к аварийному останову.

[0061] Описанное выше общее время изменения, отдельный единичный интервал времени и число делений устанавливают на основе допустимого временного диапазона изменения и допустимого диапазона изменения на деление. Здесь, допустимым временным диапазоном изменения является диапазон изменения, допустимый (разрешенный) в секунду для устойчивой работы системы 60 ионной пушки. Допустимым диапазоном изменения на деление является диапазон изменения, допустимый (разрешенный) на 1 деление для устойчивой работы системы 60 ионной пушки.

[0062] Описанным выше допустимым временным диапазоном изменения является следующее: расход вводимого газа является обычно равным или меньшим чем 4,0 sccm/секунду, а предпочтительно равным или меньшим чем 2,0-3,0 sccm/секунду, ускоряющий ток является равным или меньшим чем 70 мА/секунду, предпочтительно равным или меньшим чем 40 мА/секунду, ускоряющее напряжения является равным или меньшим чем 140 В/секунду, предпочтительно равным или меньшим чем 80 В/секунду, и ток смещения составляет 120 мА/секунду, предпочтительно равен или меньше 70 мА/секунду. Описанная выше единица измерения "sccm", которая является сокращением от "Standard cc/min" (т.е. стандартных кубических сантиметров в минуту), относится к объему газа, который протекает за минуту в условиях 1 атм (атмосферного давления, 101,3 кПа) и 20°C.

[0063] Допустимым диапазоном изменения на деление является следующее: расход вводимого газа является обычно равным или меньшим чем 0,2 sccm/деление, предпочтительно равным или меньшим чем 0,05-0,1 sccm/деление, ускоряющий ток является равным или меньшим чем 3,0 мА/деление, предпочтительно равным или меньшим чем 1,0 мА/деление, ускоряющее напряжение является равным или меньшим чем 6,0 В/деление, предпочтительно равным или меньшим чем 2,0 В/деление, и ток смещения составляет 5,1 мА/деление, предпочтительно, равен или меньше 1,7 мА/деление.

[0064] Например, в случае изменения заданного значения для ускоряющего напряжения с 200 В на 600 В, для общего времени изменения потребуется приблизительно 3 секунды, и, соответственно, общее время изменения устанавливают в 4 секунды для большей надежности, исходя из того факта, что допустимый временной диапазон изменения равен или меньше 140 В/секунду. Соответственно, при предположении, что заданное значение для ускоряющего напряжения изменяют с 200 В на 600 В за 4 секунды, изменение должно составлять 100 В в секунду. В то же время, число делений, за которые разрешено изменение 100 В в секунду, определяется как 100 В ÷ 6,0 В, а для большей надежности как 100 В ÷ 5,0 В = 20 делений, исходя из того факта, что допустимый диапазон изменения на деление равен или меньше 6,0 В/деление. Следовательно, отдельный единичный интервал времени должен составлять 0,05 секунды. В результате этого, в случае изменения заданного значения для ускоряющего напряжения с 200 В на 600 В за 4 секунды, число делений должно составлять 20 делений × 4 = 80 делений.

[0065] Далее будет пояснен процесс (фиг.4) формирования многослойной просветляющей пленки на линзе 20 с использованием системы 60 ионной пушки посредством сравнения с обычным процессом (фиг.5). Как изображено на фиг.3 и фиг.4, вначале блок 12 управления устанавливает заданное значение для расхода вводимого газа на заданное значение A1 для регуляторов 64 и 65 массового расхода (S1). Затем блок 12 управления дает команду регуляторам 64 и 65 массового расхода начать введение газа при этом массовом расходе (S2). В действительности, заданные значения для расходов газа являются фактически различными для регуляторов 64 и 65 массового расхода, и эти различные заданные значения для расхода газа все вместе называются заданным значением A1. Это относится также к заданному значению A2, которое будет описано далее.

[0066] В момент времени, когда регуляторы 64 и 65 массового расхода скорректировали заданное значение A1 для расхода газа, вводимого в ионную пушку 14, блок 12 управления устанавливает заданные значения для ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения на заданное значение B1 в блоке 61 электропитания (S3). Затем блок 12 управления дает команду блоку 61 электропитания активизировать ионную пушку 14 (S4). Фактически, описанные выше заданные значения для ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения также являются различными, и эти различные заданные значения для всех них вместе называются заданным значением B1. Это относится также к заданному значению B2, которое будет описано далее.

[0067] В момент времени, когда блок 61 электропитания скорректировал ускоряющий ток, ускоряющее напряжение и ток смещения, подаваемые на ионную пушку 14, на заданное значение B1, подлежащий парофазному осаждению материал 41 осаждают из паровой фазы на поверхность линзы 20, формируя слой с низким показателем преломления (S5), благодаря действию электронных пушек 30, 31 и ионной пушки 14.

[0068] После завершения формирования слоя с низким показателем преломления блок 12 управления изменяет заданное значение для расхода вводимого газа на заданное значение A2 в регуляторах 64 и 65 массового расхода (S6). Регуляторы 64 и 65 массового расхода корректируют расход газа, вводимого в ионную пушку 14, на заданное значение A2.

[0069] Параллельно с изменением заданного значения для расхода вводимого газа и корректировкой заданного значения A2 для расхода вводимого газа, блок 12 управления изменяет заданные значения для ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения на заданные значения снижения энергопотребления в блоке 61 электропитания (S7). Блок 61 электропитания корректирует ускоряющий ток, ускоряющее напряжение и ток смещения, подаваемые на ионную пушку 14, на заданные значения снижения энергопотребления. Затем блок 12 управления устанавливает заданные значения для ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения на заданное значение B2 в блоке 61 электропитания (S8). Блок 61 электропитания корректирует ускоряющий ток, ускоряющее напряжение и ток смещения, подаваемые на ионную пушку 14, на заданное значение B2.

[0070] При этом состоянии на поверхность линзы 20 осаждают из паровой фазы подлежащий парофазному осаждению материал 42, формируя слой с высоким показателем преломления (S9), благодаря действию электронных пушек 30, 31 и ионной пушки 14. После завершения формирования слоя с высоким показателем преломления блок 12 управления (S10) изменяет заданное значение для расхода вводимого газа на заданное значение A1 в регуляторах 64 и 65 массового расхода. Регуляторы 64 и 65 массового расхода корректируют расход газа, вводимый в ионную пушку 14, на заданное значение A1.

[0071] Параллельно с изменением заданного значения для расхода вводимого газа и корректировкой заданного значения A1 для расхода вводимого газа, блок 12 управления изменяет заданные значения для ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и токов смещения на заданное значение снижения энергопотребления в блоке 61 электропитания (S11). Блок 61 электропитания корректирует ускоряющий ток, ускоряющее напряжения и ток смещения, подаваемые на ионную пушку 14, на описанное выше заданное значение снижения энергопотребления. Затем блок 12 управления устанавливает заданные значения для ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения на заданное значение B1 в блоке 61 электропитания (S12). Блок 61 электропитания корректирует ускоряющий ток, ускоряющее напряжение и ток смещения, подаваемые на ионную пушку 14, на заданное значение B1.

[0072] При этом состоянии на поверхность линзы 20 осаждают из паровой фазы подлежащий парофазному осаждению материал 41, формируя слой с низким показателем преломления (S13), благодаря действию электронных пушек 30, 31 и ионной пушки 14. Затем блок 12 управления оценивает, обеспечивать ли далее или нет слой на линзе 20 (S14). В случае, если не обеспечивать, блок 12 управления завершает процесс формирования пленки. В случае дальнейшего обеспечения слоя с высоким показателем преломления, блок 12 управления переходит к стадиям S6 и S7.

[0073] Следует отметить, что снижение энергопотребления на стадиях S7 и S11 может быть опущено. В этом случае на стадиях S8 и S12 заданные значения для ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения пошагово изменяют на заданные значение, требуемые для парофазного осаждения следующего слоя (слоя с низким показателем преломления и слоя с высоким показателем преломления) без уменьшения до заданного значения снижения энергопотребления.

[0074] Напротив, в обычном процессе формирования пленки (фиг.5) на стадиях S21-S24, которые идентичны стадиям S1-S4 (фиг.4) данного варианта воплощения, на линзе 20 (S25) формируется слой с низким показателем преломления. После завершения формирования слоя с низким показателем преломления блок 12 управления дает команду блоку 61 электропитания остановить ионную пушку 14 (S26) и прекращает введение газа регуляторами 64 и 65 массового расхода (S27).

[0075] Затем, на стадиях S28-S31, подобно описанным выше стадиям S21-S24, блок 12 управления изменяет заданное значение для расхода газа на заданное значение A2 и корректирует расход газа на заданное значение A2 (S29). Кроме того, блок 12 управления изменяет заданные значения для ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения на заданное значение B2 (S31) и корректирует ускоряющий ток, ускоряющее напряжение и ток смещения на заданное значение B2.

[0076] При этом состоянии на линзе 20 формируют слой с высоким показателем преломления (S32). После завершения формирования слоя с высоким показателем преломления блок 12 управления дает команду блоку 61 электропитания остановить ионную пушку 14 (S33) и прекращает введение газа регуляторами 64 и 65 массового расхода (S34). Затем, на стадиях S35-S38, блок 12 управления выполняет процессы, подобные стадиям S21-S24, тем самым формируя слой с низким показателем преломления на поверхности линзы 20 (S39).

[0077] После завершения формирования слоя с низким показателем преломления блок 12 управления дает команду блоку 61 электропитания остановить ионную пушку 14 (S40) и прекращает введение газа регуляторами 64 и 65 массового расхода (S41). Блок 12 управления оценивает, обеспечивать ли далее или нет другой слой на поверхности линзы 20 (S42). В случае, если не обеспечивать, блок 12 управления завершает процесс формирования пленки. Кроме того, в случае обеспечения слоя с высоким показателем преломления, блок 12 управления переходит к стадии S28.

[0078] Будучи спроектированным описанным выше образом, вышеописанный вариант воплощения дает следующие практические результаты.

(1) Блок 12 управления, который функционирует в качестве средства управления массовым расходом, снабжен функцией изменения заданного значения для расхода вводимого газа для регуляторов 64 и 65 массового расхода на другое намеченное заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где ионная пушка 14 работает устойчиво. Таким образом, в регуляторах 64 и 65 массового расхода блок 12 управления пошагово изменяет заданное значение для расхода газа на другое заданное значение без изменения заданного значения на другое заданное значение после временного прекращения введения газа регуляторами 64 и 65 массового расхода. Поэтому время пленкообразования для формирования на линзе 20 многослойной просветляющей пленки с использованием системы 60 ионной пушки может быть сокращено без ухудшения характеристик этой пленки. Дополнительно, обеспечена устойчивая работа ионной пушки 14 при изменении заданного значения для расхода вводимого газа. Поэтому можно наверняка избежать ситуации, когда происходит аварийный останов ионной пушки 14 при изменении заданного значения.

[0079] (2) Блок 12 управления, который функционирует в качестве средства управления ионной пушкой, изменяет заданное значение для каждого из ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения в блоке 61 электропитания на другое намеченное заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где ионная пушка 14 работает устойчиво. Таким образом, блок управления 12 пошагово изменяет заданное значение для каждого из ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения для блока 61 электропитания на другое заданное значение без установки заданного значения на другое заданное значение после подачи команды в блок 61 электропитания на временный останов ионной пушки 14. Поэтому время пленкообразования для формирования на линзе 20 многослойной просветляющей пленки с использованием системы 60 ионной пушки может быть сокращено без ухудшения характеристик этой пленки. Дополнительно, обеспечена устойчивая работа ионной пушки 14 при изменении заданного значения для каждого из ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения. Поэтому можно наверняка избежать ситуации, когда происходит аварийный останов ионной пушки 14 при изменении этих заданных значений.

[0080] (3) Блок управления 12, который функционирует в качестве средства управления ионной пушкой, выполняет так называемое снижение энергопотребления, при котором он временно устанавливает заданное значение для каждого из ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения, подаваемых на ионную пушку 14, на заданное значение снижения энергопотребления перед его установкой на другое заданное значение для парофазного осаждения слоя (слоя с низким показателем преломления и слоя с высоким показателем преломления). Соответственно, даже если в другом оборудовании возникает ошибка при выполнении снижения энергопотребления, можно по возможности максимально избежать негативного воздействия ионного пучка, испускаемого из ионной пушки 14, на слой с низким показателем преломления и слой с высоким показателем преломления, которые были уже сформированы на линзе 20.

[0081] (4) Изменение заданных значений для ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения, подаваемых на ионную пушку 14, блоком 12 управления, который функционирует в качестве средства управления ионной пушкой, и изменение заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку 14, блоком управления 12, который функционирует в качестве средства управления массовым расходом, реализуют при параллельной обработке и одновременно. В результате, может быть сокращено общее время на изменение заданных значений и может быть сокращено время пленкообразования.

Примеры

[0082] Далее настоящее изобретение будет дополнительно пояснено со ссылкой на Примеры.

С использованием пучка ионов из ионной пушки на поверхность пластмассовой линзы посредством парофазного осаждения послойно наносили слой с низким показателем преломления и слой с высоким показателем преломления с образованием многослойной просветляющей пленки. Как показано в Таблице, первый слой, третий слой, пятый слой и седьмой слой являются слоями с низким показателем преломления, а второй слой, четвертый слой и шестой слой являются слоями с высоким показателем преломления. Восьмым слоем является водонепроницаемое покрытие.

Эполит, используемый в качестве подлежащего парофазному осаждению материала для слоя с низким показателем преломления, представляет собой диглицидный эфир пропиленгликоля с молекулярной массой 188, производимый Kyoeisha Chemical Co., Ltd. В Таблице M1 относится к неорганическому веществу, а CM2 относится к не содержащему кремния органическому соединению.

[0083] Как показано в Таблице, условия пленкообразования для ионной пушки (заданное значение для каждого из расхода газа, вводимого в ионную пушку, ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения) весьма различаются между тем, когда осаждают из паровой фазы слой с низким показателем преломления, и тем, когда осаждают из паровой фазы слой с высоким показателем преломления, и их изменяют каждый раз, когда осаждают из паровой фазы какой-либо слой. Хотя в Таблице это не показано, заданные значения снижения энергопотребления в Примерах 1 и 2 являются следующими: ускоряющий ток 60 мА, ускоряющее напряжение 120 В и ток смещения 100 мА.

[0084] В данных Примерах 1 и 2 при изменении заданных значений для ускоряющего тока, ускоряющего напряжения и тока смещения на описанное выше заданное значение снижения энергопотребления в том случае, когда из паровой фазы осаждают слой с низким показателем преломления или слой с высоким показателем преломления, общее время изменения составляло 5 секунд, отдельный единичный интервал времени составлял 25 миллисекунд, а число делений составляло 200 раз. Кроме того, при изменении заданных значений для расхода вводимого газа между теми случаями, когда из паровой фазы осаждают слой с низким показателем преломления и из паровой фазы осаждают слой с высоким показателем преломления, общее время изменения составляло 5 секунд, отдельный единичный интервал времени составлял 25 миллисекунд, а число делений составляло 200 раз. Таким образом, изменение различных заданных значений, как описано выше, было реализовано плавно.

[0085]

[0086] Выше настоящее изобретение было пояснено на основе варианта его воплощения и примеров. Однако настоящее изобретение ими не ограничено.

Краткое описание чертежей

[0087] Фиг.1 - схематическая диаграмма, изображающая систему непрерывного парофазного осаждения, в которой был применен один вариант воплощения способа изготовления линзы согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 - конфигурационная диаграмма, изображающая первое устройство парофазного осаждения по фиг.1.

Фиг.3 - конфигурационная диаграмма, изображающая систему ионной пушки по фиг.2.

Фиг.4 - блок-схема, изображающая процесс формирования многослойной просветляющей пленки на линзе с использованием системы ионной пушки по фиг.3.

Фиг.5 - блок-схема, изображающая процесс формирования многослойной просветляющей пленки на линзе с использованием обычной системы ионной пушки.

[0088] Список ссылочных позиций

12 Блок управления (средство управления ионной пушкой, средство управления массовым расходом)

14 Ионная пушка

20 Линза (образуемое пленкой тело)

30, 31 Электронная пушка

60 Система ионной пушки

61 Блок электропитания

64, 65 Регулятор массового расхода

200 Первое устройство парофазного осаждения

201 Камера парофазного осаждения

Изобретение относится к системе ионной пушки, устройству парофазного осаждения и способу формирования многослойной просветляющей пленки на линзе. Система (60) ионной пушки содержит ионную пушку (14) для испускания пучка ионов; блок (61) электропитания для подачи электроэнергии на ионную пушку; два регулятора (64, 65) массового расхода для введения каждого из двух типов газов в ионную пушку; блок (12) управления, соединенный с блоком электропитания и работающий в качестве средства управления ионной пушкой для управления электроэнергией, подаваемой на ионную пушку из блока электропитания; и блок (12) управления, соединенный с регуляторами массового расхода и работающий в качестве средства управления массовым расходом для управления расходом газа, вводимого в ионную пушку из регуляторов массового расхода, при этом блок (12) управления в качестве средства управления массовым расходом снабжен такой функцией, что заданное значение для расхода каждого из двух типов вводимых газов пошагово изменяется в пределах диапазона устойчивой работы ионной пушки и реализуется изменение на другое заданное значение. В результате достигается сокращение времени формирования пленки. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл., 2 пр.

1. Система ионной пушки, содержащая ионную пушку для испускания пучка ионов, блок электропитания для подачи электроэнергии на ионную пушку, множество регуляторов массового расхода для введения каждого из множества типов газа в упомянутую ионную пушку, средство управления ионной пушкой, соединенное с упомянутым блоком электропитания, для управления электроэнергией, подаваемой на упомянутую ионную пушку из блока электропитания, и средство управления массовым расходом, соединенное с упомянутыми регуляторами массового расхода, для управления расходом газа, вводимого в упомянутую ионную пушку из регуляторов массового расхода, причем упомянутое средство управления массовым расходом снабжено функцией изменения заданного значения для расхода каждого из множества типов газа на другое заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, в котором упомянутая ионная пушка работает устойчиво.

2. Система ионной пушки по п.1, в которой упомянутое средство управления массовым расходом снабжено функцией изменения заданного значения для расхода каждого из множества типов газа на другое заданное значение посредством его пошагового изменения при синхронизации заданных значений в пределах того диапазона, в котором упомянутая ионная пушка работает устойчиво.

3. Система ионной пушки по п.1, в которой упомянутое средство управления массовым расходом снабжено функцией изменения заданного значения для расхода каждого из множества типов газа на другое заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, в котором упомянутая ионная пушка работает устойчиво, при поддержании постоянного общего расхода.

4. Система ионной пушки по п.2, в которой упомянутое средство управления массовым расходом снабжено функцией изменения заданного значения для расхода каждого из множества типов газа на другое заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, в котором упомянутая ионная пушка работает устойчиво, при поддержании постоянного общего расхода.

5. Система ионной пушки по любому из пп.1-4, в которой упомянутое средство управления ионной пушкой снабжено функцией изменения заданного значения для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на упомянутую ионную пушку, на другое заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, в котором упомянутая ионная пушка работает устойчиво.

6. Система ионной пушки по любому из пп.1-4, в которой упомянутое средство управления ионной пушкой снабжено функцией временной установки заданного значения для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на упомянутую ионную пушку, на значения, которые удовлетворяют условиям 30 мА ≤ значение ускоряющего тока ≤ 70 мА и 100 В ≤ значение ускоряющего напряжения ≤ 160 В, посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, в котором упомянутая ионная пушка работает устойчиво, и впоследствии его пошагового изменения на другое заданное значение.

7. Система ионной пушки по п.5, в которой упомянутое средство управления ионной пушкой снабжено функцией временной установки заданного значения для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на упомянутую ионную пушку, на значения, которые удовлетворяют условиям 30 мА ≤ значение ускоряющего тока ≤ 70 мА и 100 В ≤ значение ускоряющего напряжения ≤ 160 В, посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, в котором упомянутая ионная пушка работает устойчиво, и впоследствии его пошагового изменения на другое заданное значение.

8. Система ионной пушки по любому из пп.1-4 и 7, в которой изменение упомянутым средством управления ионной пушкой заданных значений для значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и изменение упомянутым средством управления массовым расходом заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку, реализуют параллельно.

9. Система ионной пушки по п.5, в которой изменение упомянутым средством управления ионной пушкой заданных значений для значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и изменение упомянутым средством управления массовым расходом заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку, реализуют параллельно.

10. Система ионной пушки по п.6, в которой изменение упомянутым средством управления ионной пушкой заданных значений для значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и изменение упомянутым средством управления массовым расходом заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку, реализуют параллельно.

11. Система ионной пушки по любому из пп.1-4 и 7, в которой по меньшей мере одно из изменения упомянутым средством управления ионной пушкой заданных значений для значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и изменения упомянутым средством управления массовым расходом заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку, должно изменять упомянутое заданное значение отдельно в расчете на отдельный единичный интервал времени, определенный посредством разделения общего времени изменения для каждого из этих значений, так, чтобы пошагово изменять упомянутое заданное значение в пределах упомянутого общего времени изменения, и упомянутый отдельный единичный интервал времени установлен составляющим период времени, равный или меньший чем 1 с.

12. Система ионной пушки по п.5, в которой по меньшей мере одно из изменения упомянутым средством управления ионной пушкой заданных значений для значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и изменения упомянутым средством управления массовым расходом заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку, должно изменять упомянутое заданное значение отдельно в расчете на отдельный единичный интервал времени, определенный посредством разделения общего времени изменения для каждого из этих значений, так, чтобы пошагово изменять упомянутое заданное значение в пределах упомянутого общего времени изменения, и упомянутый отдельный единичный интервал времени установлен составляющим период времени, равный или меньший чем 1 с.

13. Система ионной пушки по п.6, в которой по меньшей мере одно из изменения упомянутым средством управления ионной пушкой заданных значений для значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и изменения упомянутым средством управления массовым расходом заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку, должно изменять упомянутое заданное значение отдельно в расчете на отдельный единичный интервал времени, определенный посредством разделения общего времени изменения для каждого из этих значений, так, чтобы пошагово изменять упомянутое заданное значение в пределах упомянутого общего времени изменения, и упомянутый отдельный единичный интервал времени установлен составляющим период времени, равный или меньший чем 1 с.

14. Устройство парофазного осаждения, содержащее камеру парофазного осаждения, которая содержит внутри себя образуемое пленкой тело, источник теплоты, установленный в камере парофазного осаждения, для нагревания подлежащего парофазному осаждению материала для его испарения и осаждения его на упомянутом образуемом пленкой теле и систему ионной пушки, установленную в камере парофазного осаждения, для содействия упомянутому парофазному осаждению на упомянутое образуемое пленкой тело пучка ионов, который она испускает, причем
упомянутая система ионной пушки является системой ионной пушки по любому из пп.1-13.

15. Способ формирования многослойной просветляющей пленки на линзе, состоящей из слоя с высоким показателем преломления и слоя с низким показателем преломления, включающий предварительный нагрев линзы, парофазное осаждение многослойной просветляющей пленки путем нагрева и испарения посредством электронных пушек материала осаждения и ионное воздействие для стимулирования парофазного осаждения посредством ионной пушки, при этом в процессе ионного воздействия устанавливают заданное значение для каждого из значений ускоряющего тока и ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и значений для расхода каждого газа, вводимого в упомянутую ионную пушку, для формирования слоя с высоким показателем преломления и для формирования слоя с низким показателем преломления, причем заданное значение расхода каждого из газов изменяют посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, в котором упомянутая ионная пушка работает устойчиво, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления.

16. Способ по п.15, в котором изменяют заданное значение для расхода каждого из множества типов газа на другое заданное значение посредством его пошагового изменения при синхронизации заданных значений в пределах того диапазона, где упомянутая ионная пушка работает устойчиво, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления.

17. Способ по п.15, в котором изменяют заданное значение для расхода каждого из множества типов газа на другое заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где упомянутая ионная пушка работает устойчиво, при поддержании постоянного общего расхода, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления.

18. Способ по п.16, в котором изменяют заданное значение для расхода каждого из множества типов газа на другое заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где упомянутая ионная пушка работает устойчиво, при поддержании постоянного общего расхода, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления.

19. Способ по любому из пп.15-18, в котором изменяют заданное значение для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на упомянутую ионную пушку, на другое заданное значение посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, где ионная пушка работает устойчиво, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления.

20. Способ по любому из пп.15-18, в котором временно устанавливают заданное значение для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на упомянутую ионную пушку, на значения, которые удовлетворяют условиям 30 мА ≤ значение ускоряющего тока ≤ 70 мА и 100 В ≤ значение ускоряющего напряжения ≤ 160 В, посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, в котором упомянутая ионная пушка работает устойчиво, и впоследствии его пошагового изменения на другое заданное значение, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления.

21. Способ по п.19, в котором временно устанавливают заданное значение для каждого из значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на упомянутую ионную пушку, на значения, которые удовлетворяют условиям 30 мА ≤ значение ускоряющего тока ≤ 70 мА и 100 В ≤ значение ускоряющего напряжения ≤ 160 В, посредством его пошагового изменения в пределах того диапазона, в котором упомянутая ионная пушка работает устойчиво, и впоследствии его пошагового изменения на другое заданное значение, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления.

22. Способ по любому из пп.15-18 и 21, в котором изменение упомянутым средством управления ионной пушкой заданных значений для значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и изменение упомянутым средством управления массовым расходом заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку, реализуют параллельно в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления.

23. Способ по п.19, в котором изменение упомянутым средством управления ионной пушкой заданных значений для значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и изменение упомянутым средством управления массовым расходом заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку, реализуют параллельно в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления.

24. Способ по п.20, в котором изменение упомянутым средством управления ионной пушкой заданных значений для значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и изменение упомянутым средством управления массовым расходом заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку, реализуют параллельно в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления.

25. Способ по любому из пп.15-18 и 21, в котором по меньшей мере одно из изменения упомянутым средством управления ионной пушкой заданных значений для значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и изменения упомянутым средством управления массовым расходом заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку, должно изменять упомянутое заданное значение отдельно в расчете на отдельный единичный интервал времени, определенный посредством разделения общего времени изменения для каждого из этих значений, так, чтобы изменять упомянутое заданное значение пошагово в пределах упомянутого общего времени изменения, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления, и упомянутый отдельный единичный интервал времени устанавливают составляющим период времени, равный или меньший чем 1 с.

26. Способ по п.19, в котором по меньшей мере одно из изменения упомянутым средством управления ионной пушкой заданных значений для значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и изменения упомянутым средством управления массовым расходом заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку, должно изменять упомянутое заданное значение отдельно в расчете на отдельный единичный интервал времени, определенный посредством разделения общего времени изменения для каждого из этих значений, так, чтобы изменять упомянутое заданное значение пошагово в пределах упомянутого общего времени изменения, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления, и упомянутый отдельный единичный интервал времени устанавливают составляющим период времени, равный или меньший чем 1 с.

27. Способ по п.22, в котором по меньшей мере одно из изменения упомянутым средством управления ионной пушкой заданных значений для значения ускоряющего тока и значения ускоряющего напряжения, подаваемых на ионную пушку, и изменения упомянутым средством управления массовым расходом заданного значения для расхода газа, вводимого в ионную пушку, должно изменять упомянутое заданное значение отдельно в расчете на отдельный единичный интервал времени, определенный посредством разделения общего времени изменения для каждого из этих значений, так, чтобы изменять упомянутое заданное значение пошагово в пределах упомянутого общего времени изменения, в течение периода между формированием слоя с высоким показателем преломления и формированием слоя с низким показателем преломления, и упомянутый отдельный единичный интервал времени устанавливают составляющим период времени, равный или меньший чем 1 с.