多层膜的成膜方法技术

高精度地估计多层膜的各层的膜厚。设定各层的目标膜厚值。求出各层为目标膜厚值时的第一理论光学值。测定多层膜(6)的实测光学值。将目标膜厚值设为各层的膜厚的第一估计膜厚值。求出实测光学值与第一理论光学值之差(第一光学值差)，并将第一光学值差与预先设定的收敛条件进行比较。在第一光学值差不满足收敛条件的情况下，设定各层的第二估计膜厚值，其中，该第二估计膜厚值被预测为比第一光学值差小的光学值差。求出各层的膜厚为第二估计膜厚值时的光学特性的理论值(第二理论光学值)。求出实测光学值与第二理论光学值之差(第二光学值差)，并将第二光学值差与收敛条件进行比较。重复进行各步骤，来获得实测光学值与各步骤的理论光学值之差满足收敛条件的各层的估计膜厚值(最精准估计膜厚值)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多层膜的成膜方法
本专利技术涉及一种多层膜的成膜方法，特别是涉及一种多层膜的各层的膜厚的估计方法。
技术介绍
多层膜是将多个膜层叠而成的膜。将构成多层膜的各膜称为各层。多层膜是在基材上依次形成各层而制造的。在形成多层膜时，不一定能够将各层始终以目标膜厚形成。因此，一边调整各层的成膜参数来修正各层的厚度一边进行成膜。例如，在专利文献1(WO2011/046050)中公开了一种利用成膜完成后的多层膜的光学特性来调整各层的成膜参数的方法。在专利文献1中，在纵长膜上依次形成第一透明层(高折射率层)、第二透明层(低折射率层)以及透明导电层这三层。对成膜完成后的多层膜的光谱反射率进行测定，改变第二透明层的成膜条件，使得该多层膜的光谱反射率与目标的光谱反射率之差变小。由此，改变第二透明层的膜厚，来改变多层膜的光谱反射率。在专利文献1中，记载了改变第二透明层的膜厚的理由为第二透明层的膜厚的调整是最容易的。如专利文献1那样，如果多层膜为3层，则变更指定的一层(第二透明层)的膜厚，可能能够使光谱反射率的实测值与目标值之差减小。但是，在该情况下，如果光谱反射率的实测值与目标值之差的原因为其它两层的膜厚的偏差，则也会对不需要变更的层的膜厚进行变更。并且，如果多层膜的层数为4层以上，则仅通过变更指定的一层的膜厚，有可能难以使光谱反射率的实测值与目标值之差减小。因而，认为难以将专利文献1的方法应用于层数多的(例如4层以上的)多层膜。专利文献1：WO2011/046050号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的目的在于基于已形成的多层膜采用非破坏性的方法来高精度地估计各层的膜厚。用于解决问题的方案(1)本专利技术的多层膜的成膜方法包括具备以下步骤的工艺。设定多层膜的各层的膜厚的目标值(目标膜厚值)。求出各层的膜厚为目标膜厚值时的光学特性的理论值(第一理论光学值)。测定所形成的多层膜的光学特性的实测值(实测光学值)。将目标膜厚值设为所形成的所述各层的膜厚的第一估计膜厚值。求出实测光学值与第一理论光学值之差(第一光学值差)，并将第一光学值差与预先设定的收敛条件进行比较。在第一光学值差不满足收敛条件的情况下，设定各层的膜厚的第二估计膜厚值，其中，该第二估计膜厚值被预测为能够获得比第一光学值差小的光学值差；求出各层的膜厚为第二估计膜厚值时的光学特性的理论值(第二理论光学值)。求出实测光学值与第二理论光学值之差(第二光学值差)，并将第二光学值差与收敛条件进行比较。在本专利技术的多层膜的成膜方法中包含的工艺中，重复进行上述的各步骤，来求出实测光学值与各步骤的理论光学值之差满足收敛条件的各层的估计膜厚值。在本专利技术的多层膜的成膜方法中，将满足收敛条件的各层的估计膜厚值设为所形成的各层的最精准的估计膜厚值(最精准估计膜厚值)。(2)在本专利技术的多层膜的成膜方法中，多层膜的光学特性为多层膜的光谱反射率。(3)在本专利技术的多层膜的成膜方法中，多层膜的光学特性为多层膜的反射光的色相。(4)本专利技术的多层膜的成膜方法还包括以下步骤：在估计各层的膜厚时，参照光谱反射率或反射光的色相来计算各层的最佳的膜厚，基于各层的最佳的膜厚来决定各层中应变更膜厚的层。(5)在本专利技术的多层膜的成膜方法中，使用曲线拟合法来求出能够获得比某个步骤的光学值差更小的光学值差的估计膜厚值。(6)在本专利技术的多层膜的成膜方法中，多层膜为多层光学膜。(7)在本专利技术的多层膜的成膜方法中，通过溅射法来形成多层膜。专利技术的效果根据本专利技术，实现能够基于已形成的多层膜来高精度地估计各层的膜厚的成膜方法。通过高精度地估计各层的膜厚，能够高精度地使各层的膜厚接近目标膜厚值(目标膜厚值也被称为设计膜厚值)。本专利技术特别是对于层数多的(例如4层以上的)多层膜是有用的。附图说明图1是本专利技术所涉及的多层膜的示意图。具体实施方式[多层膜]在图1中示意性地示出本专利技术所涉及的多层膜的一例。多层膜6的层数不受限定，但图1示出5层的情况。图1(a)为用于层叠多层膜6的基材7。作为基材7的材质，例如能够列举玻璃板、玻璃膜、塑料板、塑料膜、金属线圈、金属板等。基材7的材质、厚度、形状(平面、曲面、片状或纵长膜等)等不受限定。图1(b)示出在基材7上形成了第一层1的状态。作为第一层1，例如能够列举透明导电膜、光催化剂膜、阻气膜、光学干涉膜等，但是膜的种类不受限定。作为第一层1的成膜方法，例如能够列举溅射法、蒸镀法、CVD法等，但是成膜方法不受限定。图1(c)示出在第一层1上形成了第二层2的状态。图1(d)示出在第二层2上形成了第三层3的状态。图1(e)示出在第三层3上形成了第四层4的状态。图1(f)示出在第四层4上形成了第五层5的状态。第二层2～第五层5的膜的种类、成膜方法与第一层1相同。第一层1～第五层5的材质、功能、厚度、成膜方法等能够根据多层膜6的用途等来适当地设计。在多层膜的用途为光学用途时，多层膜被称为多层光学膜。多层光学膜被广泛地使用为防反射膜等。作为多层膜的成膜方法，从能够使用多种多样的膜材料、能够获得硬度高的膜质、能够大面积地获得高膜厚精度等方面出发，大多使用溅射法。在形成多层膜时，难以使各层的膜厚与目标的膜厚值完全一致。例如在溅射法的情况下，各层的膜厚受到例如溅射气体的分压的影响。但是，即使事先将溅射气体的流量计的设定固定，实际的溅射气体的分压也由于温度、压力而变动。各层的膜厚与溅射气体的分压的变动对应地发生变化。不仅溅射气体的分压会发生这样的变动，反应性气体的流量及分压、阴极电压、靶余量、成膜辊与靶之间的距离、成膜辊的温度、基材膜的行进速度等很多成膜参数也不可避免地发生这样的变动。因此，即使事先将成膜参数的设定固定，也无法避免各层的膜厚经时地发生变化。[多层膜的膜厚估计]如果利用电子显微镜来观察多层膜的截面，则能够高精度地获知多层膜的各层的膜厚。但是，特别是在纵长膜上形成多层膜的情况下，从纵长膜频繁地剪切出样本来观察截面是不现实的。因而，必须通过非破坏性的方法来估计多层膜的各层的膜厚。在本专利技术中，作为非破坏性的方法，向所形成的多层膜照射光，利用其反射光或透射光的光学值来估计各层的膜厚。在本专利技术中，各层的膜厚的估计中使用的光学值例如为光谱反射率、反射光的色相、光谱透射率或透射光的色相。[膜厚估计方法]下面说明本专利技术的膜厚估计方法。在本专利技术的膜厚估计方法中，首先，假定各层的估计膜厚值，通过理论计算来求出针对该估计膜厚值的理论光学值。在进行第一次的理论计算时，将各层的估计膜厚值设为目标膜厚值(设计膜厚值)。接着，将理论光学值与实测光学值进行比较。一边使各层的估计膜厚值变化一边重复进行n次(n＝1、2、3、4、···)将理论光学值与实测光学值进行比较的步骤，直到光学值差(实测光学值与理论光学值之差)满足预先设定的收敛条件(例如，光谱反射率的实测值与理论值之差的标准值)为止。将光学值差满足预先设定的收敛条件时的各层的估计膜厚值设为各层的最精准的估计膜厚值(“最精准估计膜厚值”)。在以下的说明中，作为一例，记述在将理论光学值与实测光学值进行比较的步骤重复进行了3次(n＝3)时光学值差满足了收敛条件的情况。(1)根据多层膜的目的，基于理论计算来设定各层的目标膜厚值。例如，如果多层膜为透明导电膜，则基于光的透射率、电阻值的标准值进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层膜的成膜方法，包括以下工艺，重复进行下面的步骤：设定多层膜的各层的膜厚的目标值即目标膜厚值；求出所述各层的膜厚为所述目标膜厚值时的光学特性的理论值即第一理论光学值；测定所形成的多层膜的光学特性的实测值即实测光学值；将所述目标膜厚值设为所形成的所述各层的膜厚的第一估计膜厚值；求出所述实测光学值与所述第一理论光学值之差即第一光学值差，并将所述第一光学值差与预先设定的收敛条件进行比较；在所述第一光学值差不满足所述收敛条件的情况下，设定所述各层的膜厚的第二估计膜厚值，其中，该第二估计膜厚值被预测为能够获得比所述第一光学值差小的光学值差；求出所述各层的膜厚为所述第二估计膜厚值时的光学特性的理论值即第二理论光学值；以及求出所述实测光学值与所述第二理论光学值之差即第二光学值差，并将所述第二光学值差与所述收敛条件进行比较，重复进行上述的各步骤，来求出所述实测光学值与各步骤的理论光学值之差满足所述收敛条件的所述各层的估计膜厚值，其中，将满足所述收敛条件的所述各层的估计膜厚值设为所形成的所述各层的最精准的估计膜厚值即最精准估计膜厚值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.07 JP 2016-1135381.一种多层膜的成膜方法，包括以下工艺，重复进行下面的步骤：设定多层膜的各层的膜厚的目标值即目标膜厚值；求出所述各层的膜厚为所述目标膜厚值时的光学特性的理论值即第一理论光学值；测定所形成的多层膜的光学特性的实测值即实测光学值；将所述目标膜厚值设为所形成的所述各层的膜厚的第一估计膜厚值；求出所述实测光学值与所述第一理论光学值之差即第一光学值差，并将所述第一光学值差与预先设定的收敛条件进行比较；在所述第一光学值差不满足所述收敛条件的情况下，设定所述各层的膜厚的第二估计膜厚值，其中，该第二估计膜厚值被预测为能够获得比所述第一光学值差小的光学值差；求出所述各层的膜厚为所述第二估计膜厚值时的光学特性的理论值即第二理论光学值；以及求出所述实测光学值与所述第二理论光学值之差即第二光学值差，并将所述第二光学值差与所述收敛条件进行比较，重复进行上述的各步骤，来求出所述实测光学值与各步骤的理论光学值之差满足所述收敛条件的所述各层的估计膜厚值，其中，将满足所述收敛条件的所述各层的估计膜厚值设为...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐木晓，首藤俊介，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP