CN107209286A - 抗反射膜、光学组件、光学设备和制造抗反射膜的方法 - Google Patents

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Abstract

为了提供一种具有高耐光性和在宽波段内保持低反射的抗反射膜、一种光学组件、一种光学设备和一种制造抗反射膜的方法。根据本发明的抗反射膜由可见光区域中透明的无机材料制成，无机材料具有包括凸部和凹部的精细的凹凸结构，每个凸部和凹部具有等于或小于可见光的波长的宽度，并且凹部具有1.5或更大的纵横比。

Description

抗反射膜、光学组件、光学设备和制造抗反射膜的方法
技术领域
本技术涉及一种可以用于光学组件的抗反射膜、一种包括抗反射膜的光学组件、一种包括抗反射膜的光学设备和一种制造抗反射膜的方法。
背景技术
近年来，已经集中了使用激光的非侵入性生物观察技术，例如生物可视化技术。要求在该技术中使用的光学系统在包括从光源(近红外光区域)和生物体产生的荧光(可见光区域)的宽波段内具有低反射特性。
通过相关技术的AR(抗反射)涂层难以满足期望的特性。有必要提供一种可以在宽波段内实现低反射的技术。因此，已经集中了使用纳米结构(蛾眼(商标)结构)的抗反射膜，该结构包括以光的波长级或更小的微细间距形成的凹面和凸面。
抗反射膜的特征在于，通过使用平均折射率的逐步改变而不是由干扰引起的抵消来抑制反射现象本身。原则上，可以降低入射光的波长和角度依赖性。期望在包括可见光到近红外光区域的宽波段内保持低反射。
已经提出了制造纳米结构的各种方法。例如，非专利文献1公开了通过使用蓝光光盘技术制造纳米结构的方法。根据该方法，可能通过使用廉价的装置来制造纳米结构，并且应用纳米压印技术来降低成本和费用。此外，专利文献1提出了通过使用阳极氧化制造多孔氧化铝层的方法，其中精细的凹部均匀地分布在铝基材的表面上。
引文列表
专利文献
专利文献1：日本专利特许公开号2008-38237
非专利文献
非专利文献1：Sohmei Endoh，Kazuya Hayashibe，“Nanomold Fabrication,andNanoimprint Anti-reflection Structures utilized Blu-ray Disc Technology”，第七届纳米压印与纳米技术国际会议
发明内容
技术问题
然而，根据非专利文献1的制造纳米结构的方法，最大纵横比是约1.5，并且因此难以在宽波段内实现低反射光。此外，根据专利文献1中描述的方法，类似于非专利文献1，模具的纵横比容易增加，但实际的纵横比被限制为约1.5。
此外，这些方法是基于使用硬化树脂的纳米压印技术。存在诸如由树脂吸收引起的变黄的问题。因此，这些方法不适用于耐热和耐光的光学组件(例如，用于激光的光学组件等)。
鉴于上述情况提出了本技术，并且本技术的目的是提供一种具有高耐光性和在宽波段内保持低反射的抗反射膜、一种光学组件、一种光学设备和一种制造抗反射膜的方法。
问题的解决方案
为了实现该目的，根据本技术的实施方案的抗反射膜由可见光区域中透明的无机材料制成，无机材料具有包括凸部和凹部的精细的凹凸结构，每个凸部和凹部等于或小于可见光的波长的宽度，并且凹部具有1.5或更大的纵横比。
利用这种配置，抗反射膜的精细的凹凸结构由无机材料制成，并且可以具有高耐光性。此外，由于凹部的纵横比是1.5或更大，所以可以在宽波段内保持低反射。因此，本技术可以提供具有高耐光性和在宽波段内保持低反射的抗反射膜。应该注意的是，在凹部的纵横比是4或更大的情况下，期望加宽低反射波段。
抗反射膜可以具有小于0.5％的可见光和近红外线的反射率。
利用这种配置，可能提供具有可见光和近红外线的小的反射率的抗反射膜。
凹部可以是在凸部之间排列的孔，并且纵横比可以是开口的直径与每个孔的深度的比率。
利用这种配置，在纵横比高的情况下，孔可以具有开口的直径与深度的高比率。
透明无机材料可以选自能够被干蚀刻的材料。
利用这种配置，可能通过干蚀刻形成精细的凹凸结构。
透明无机材料可能能够被干蚀刻，并且可以选自由SiO2、HfO2、Al2O3、ITO、MgF2、TiO2、CaF2等组成的组。
通过使用包括上述材料的透明无机材料，可能提供具有激光适用的小反射率的抗反射膜。
为了实现该目的，根据本技术的实施方案的光学组件包括基底和抗反射膜。
抗反射膜层压在基底上，由可见光区域中透明的无机材料制成，无机材料具有包括凸部和凹部的精细的凹凸结构，每个凸部和凹部等于或小于可见光的波长的宽度，并且凹部具有1.5或更大的纵横比。
为了实现该目的，根据本技术的实施方案的光学设备包括激光光源和光学组件。
光学组件是设置在激光光源的光学系统中的光学组件，光学组件包括基底和层压在基底上的抗反射膜，抗反射膜由可见光区域中透明的无机材料制成，无机材料具有包括凸部和凹部的精细的凹凸结构，每个凸部和凹部等于或小于可见光的波长的宽度，并且凹部具有1.5或更大的纵横比。
为了实现该目的，提供一种制造抗反射膜的方法，包括：在基底上层压由可见光区域中透明的无机材料制成的透明材料层，在透明无机材料上层压由金属材料制成的金属材料层，在金属材料层上层压由过渡金属的不完全氧化物制成的无机材料层，用激光照射无机材料层以处理无机材料的一部分，显影无机材料层并去除处理部分以形成第一蚀刻掩模，使用第一蚀刻掩模蚀刻金属材料层以形成第二蚀刻掩模，以及使用第二蚀刻掩模蚀刻透明材料层以形成精细的凹凸结构。
通过组合使用第一蚀刻掩模的蚀刻和使用第二蚀刻掩模的蚀刻，可能深入地深蚀刻透明材料层，并且形成具有高纵横比的精细的凹凸结构。由此，可能提供具有可见光和近红外线的小的反射率的抗反射膜。
在制造抗反射膜的方法中，形成第二蚀刻掩模的步骤可以包括在金属材料层与第一蚀刻掩模的蚀刻选择比是0.3或更大的条件下蚀刻金属材料层。
该配置确保了金属材料层的蚀刻选择比。
在制造抗反射膜的方法中，形成第二蚀刻掩模的步骤可以包括使用选择性地与金属材料反应的蚀刻气体化学蚀刻金属材料层。
利用这种配置，提高了金属材料层的蚀刻选择比，并且可以更深地蚀刻金属材料层。
在制造抗反射膜的方法中，形成第二蚀刻掩模的步骤可以包括选择原子量小于无机材料的原子量的金属材料，以及物理蚀刻金属材料。
利用这种配置，由于金属材料层的原子量小于无机材料层的原子量，所以通过离子轰击获得的金属材料层的溅射速率超过无机材料层的速率。这确保了金属材料层的蚀刻选择比。
在制造抗反射膜的方法中，形成精细的凹凸结构的步骤可以包括在透明材料层与第二蚀刻掩模的蚀刻选择比是15或更大的条件下蚀刻透明材料层。
利用这种配置，可能提高透明材料层的蚀刻选择比，并且深蚀刻透明材料层。因此，可能形成具有高纵横比的精细的凹凸结构。
在制造抗反射膜的方法中，形成第二蚀刻掩模的步骤可以包括物理蚀刻，并且形成精细的凹凸结构的步骤可以包括化学蚀刻。
在形成精细的凹凸结构的步骤中，使用通过物理蚀刻或化学蚀刻形成的第二蚀刻掩模。因此，可以通过使用金属材料层和透明材料层的蚀刻速率的差异来增加选择比。
在制造抗反射膜的方法中，形成第二蚀刻掩模的步骤可以包括反应离子蚀刻。
通过反应离子蚀刻，可以高精度地蚀刻金属材料层，并且可以形成第二蚀刻掩模。
在制造抗反射膜的方法中，无机材料可以是由过渡金属的不完全氧化物制成的过渡金属热敏抗蚀剂。
由此，只有通过激光曝光并超过热反应阈值的部分变得可溶于碱性显影液，并且可能在无机材料层上形成期望的图案。
发明的有益效果
如上所述，根据本技术，提供一种具有高耐光性和在宽波段内保持低反射的抗反射膜、一种光学组件、一种光学设备和一种制造抗反射膜的方法。
附图说明
[图1]图1是示意性地示出根据本技术的实施方案的抗反射结构的图解。
[图2]图2是抗反射结构的平面图。
[图3]图3是示意性地示出抗反射结构的布置的变化的图解。
[图4]图4是示出放大状态下的抗反射结构的视图。
[图5]图5是示意性地示出根据本技术的实施方案的抗反射膜的制造过程的图解。
[图6]图6是示出抗反射膜的制造过程的图解。
[图7]图7是示出抗反射膜的制造过程的图解。
[图8]图8是示意性地示出根据本技术的实施方案的激光曝光装置的图解。
[图9]图9是示意性地示出根据本技术的实施方案的工件的图解。
[图10]图10是通过扫描电子显微镜(SEM)捕获的根据本技术的实施方案的抗反射结构的图像。
[图11]图11是示出根据本技术的实施方案的抗反射膜的反射特性的图解。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本技术的实施方案。
[抗反射结构的配置]
图1和图2是示意性地示出根据本技术的实施方案的抗反射结构10的图解。图1是横截面图，并且图2是平面图。在下面的图中，X方向、Y方向和Z方向是彼此正交的三个方向。
如图1中所示，抗反射结构10包括基底20和抗反射膜30。
基底20支撑抗反射膜30。如图1和图2中所示，基底20具有平板形式，但可以具有膜状或卷状形式。此外，基底20的表面形式不限于平面，但基底20可以具有球形表面、自由形态的(弯曲)表面等。
基底20由透光材料制成，例如，诸如块状合成石英、SiO2和晶体材料的透明材料。此外，基底20可以不一定由透光材料制成。
另外，基底20可以是光学组件，诸如透镜、半反射镜、棱镜、导光管、膜和衍射光栅。
如图1中所示，抗反射膜30设置在基底20上并且包括凹部31和凸部32。抗反射膜30具有在凸部32之间排列的多个凹部31。因此，如图1中所示，提供精细的凹凸结构。
此外，如图1中所示，与抗反射膜30的层平面方向(X-Y方向)平行的表面被表示为前表面30a，并且相对表面被表示为后表面30b。每个凹部31被形成，使得深度方向是抗反射膜30从前表面30a到后表面30b的厚度方向(Z方向)。
如图1和图2中所示，每个凹部31具有圆形开口，并且随着深度的增加而具有逐渐减小直径的形状。另外，每个凹部31的形状不限于图1和图2中所示的形状。例如，开口的形状不限于圆形，并且可以是正方形、多边形等。
如图2中所示，凹部31的开口最密集地布置在前表面30a上。具体来说，连接相邻的凹部31的中心的线之间的角度为60°。此外，如图2中所示，凹部31之间的间隔L1或L2为约几百nm，其中L1被定义为相邻的凹部31在X方向上的中心之间的间隔，并且L2被定义为相邻的凹部31在Y方向上的中心之间的间隔。
形成在前表面30a上的凹部31的开口的布置不限于图2中所示的布置，并且可以被任意确定。图3示出凹部31的开口的布置的变化。如图3中所示，例如，凹部31的开口的布置可以是矩阵。
如图1和图2中所示，凸部32可以定位在相邻的凹部31之间。凸部32的形状没有限制，并且可以对应于凹部31的形状。
图4是示出放大状态下的抗反射结构10的视图。如图4中所示，长度L3和L4等于或小于可见光的波长，其中L3被定义为每个凹部31的开口的宽度，并且L4被定义为在前表面30a侧的每个凸部32的宽度。此外，每个凹部31的纵横比是L3与L5的比率，其中L5被定义为深度。如后所述，根据本实施方案，每个凹部31的纵横比是1.5或更大，并且理想地是4或更大。
抗反射膜30由可见光区域中透明的材料制成。抗反射膜30的材料理想地对激光具有高耐光性。实例包括SiO2、HfO2、Al2O3、ITO、MgF2、TiO2、CaF2、Na2O-B2O3-SiO2等。
[制造抗反射膜的方法]
将描述根据本实施方案的制造抗反射膜30的方法。应该注意的是，通过实例来描述以下制造方法。也可能通过与以下方法不同的方法制造抗反射膜30。图5至图7是示意性地示出抗反射膜30的制造过程的图解。
图5(a)示出抗反射结构10的基底20。如图5(b)中所示，由上述抗反射膜30的材料制成的透明材料层40层压在基底20上。层压透明材料层40的合适方法的非限制性实例包括气相法，诸如溅射法、脉冲激光沉积(PLD)法和电子束气相沉积法。另外，透明材料层40具有约几μm的膜厚度。
接着，如图5(c)中所示，金属材料层50层压在透明材料层40上，透明材料层40层压在基底20上。层压金属材料层50的合适方法的非限制性实例包括气相法，诸如溅射法、脉冲激光沉积(PLD)法和电子束气相沉积法。另外，金属材料层50具有约几十nm的膜厚度。
金属材料层50的材料是诸如Cu、Ni、Cr、Ag、Pd、Fe、Sn、Pb、Pt、Ir、Rh、Ru、Al和Ti的纯金属，或其合金，并且没有特别的限制。
此外，如图6(a)中所示，无机材料层60层压在金属材料层50上。层压金属材料层50的合适方法的非限制性实例包括气相法，诸如溅射法、脉冲激光沉积(PLD)法和电子束气相沉积法。另外，无机材料层60具有约几十nm的膜厚度。在下文中，包括层压在基底20上的透明材料层40、金属材料层50和无机材料层60的层压板被称为工件70。
无机材料层60由过渡金属的不完全氧化物的无机材料制成。无机材料的实例包括过渡金属热敏抗蚀剂。另外，Ti、V、Cr、Mn、Fe、Nb、Cu、Ni、Co、Mo、Ta、W、Zr、Ru、Ag等可以被用作过渡金属。应该注意的是，只要无机材料是由激光照射引起的热反应而光敏的，即所谓的可热记录的，则无机材料没有特别限制。
接着，如图6(b)中所示，用激光R照射无机材料层60。在这种情况下，只有被激光R加热并超过热反应阈值的无机材料层60的部分变得可溶于碱性显影液。在图6(b)中，处理部分S表示无机材料层60的碱溶性部分。应该注意的是，稍后将描述可用于用激光R照射无机材料层60的激光曝光装置。
接着，用碱性显影液显影曝光的工件70。因此，只有处理部分S溶解在碱性显影液中，并且如图6(c)中所示，多个凹部形成在无机材料层60中。在下文中，其中形成有多个凹部的无机材料层被表示为第一蚀刻掩模61。
接着，通过使用第一蚀刻掩模61蚀刻金属材料层50。因此，如图7(a)中所示，多个凹部形成在金属材料层50中。这里，期望金属材料层50与第一蚀刻掩模61的选择比是0.3或更大，并且更理想地是0.5或更大。这确保了金属材料层50的蚀刻选择比。通过物理蚀刻或化学蚀刻来蚀刻金属材料层50，这将在后面详细描述。在下文中，其中形成有多个凹部的金属材料层被表示为第二蚀刻掩模51。
接着，通过使用第二蚀刻掩模51蚀刻透明材料层40。因此，如图7(b)中所示，多个凹部形成在透明材料层40中。这里，期望透明材料层40与第二蚀刻掩模51的选择比是15或更大。这确保了透明材料层40的蚀刻选择比，从而使透明材料层40能够更深地被蚀刻。通过化学蚀刻来蚀刻透明材料层40，这将在后面详细描述。应该注意的是，如图7(b)中所示，其中形成有多个凹部的透明材料层对应于抗反射膜30。
以上述方式制造抗反射膜30。
[第二蚀刻掩模的形成]
通过化学蚀刻或物理蚀刻形成第二蚀刻掩模51。作为化学蚀刻，可以使用RIE(反应离子蚀刻)，其使用容易与金属材料层50反应并且难以与第一蚀刻掩模61反应的气体类型。例如，在金属材料层50由Al制成并且第一蚀刻掩模61由W材料(W的不完全氧化物)制成的情况下，通过使用氯气(Cl2)作为气体类型来执行RIE。由于提高了金属材料层50的蚀刻选择比，所以可以更深地蚀刻金属材料层50。
作为化学蚀刻，例如，不仅可以使用上述RIE，而且可以使用诸如反应气体蚀刻、反应离子束蚀刻和反应激光束蚀刻的干蚀刻方法。
在金属材料层50的原子量小于无机材料层60的原子量的情况下，可以通过使用惰性气体执行物理蚀刻。因此，在通过使用由无机材料层60形成的第一蚀刻掩模61来蚀刻金属材料层50时，通过离子轰击获得的金属材料层50的溅射速率超过无机材料层60的速率。这确保了金属材料层50的蚀刻选择比。
作为物理蚀刻，例如可以使用将Ar气体用作惰性气体的离子研磨法。这允许金属材料层50与第一蚀刻掩模61的选择比为0.3或更大。应该注意的是，上述物理蚀刻不限于离子研磨法。
[透明材料层的蚀刻]
可以通过与透明材料层40反应并且难以与第二蚀刻掩模51反应的化学蚀刻来蚀刻透明材料层40。具体来说，可以通过使用诸如CF4、C4F8和CHF3的氟气作为蚀刻气体来执行RIE。这允许提高透明材料层40与第二蚀刻掩模51的选择比。
在透明材料层40由SiO2制成并且第二蚀刻掩模51由Ni制成的情况下，通过使用CHF3气体作为气体类型来蚀刻透明材料层40，这导致透明材料层40与第二蚀刻掩模51的选择比为30或更大。由于透明材料层40这样被更深地蚀刻，所以可以增加凹部31的纵横比。另外，由于透明材料层40由SiO2制成，所以可能提供具有优异的耐光性和小的反射率的抗反射膜30。
此外，由于使用通过物理蚀刻或化学蚀刻形成的第二蚀刻掩模51，所以可以通过使用金属材料层50和透明材料层40的蚀刻速率的差异来增加选择比。
[激光曝光装置]
图8是示意性地示出根据本实施方案的激光曝光装置80的图解。根据本实施方案的工件70由图8中所示的激光曝光装置80处理。如图8中所示，激光曝光装置80包括激光曝光单元D1、信号发生器D2、控制器D3、滑块D4和转子D5。
激光曝光单元D1接收从信号发生器D2馈送的信号并产生激光。信号发生器D2接收关于从控制器D3馈送的滑块D4和转子D5的信息，在预定的定时产生信号，并且向激光曝光单元D1馈送信号。
控制器D3控制滑块D4和转子D5的驱动，并且向信号发生器D2馈送关于驱动状态(诸如滑块位置和旋转角度)的信息。通过控制器D3的控制，滑块D4滑动转子D5。转子D5通过控制器D3的控制来支撑工件70并旋转工件70。
激光曝光装置80通过PTM(相变母盘制作)方法来处理工件70。具体来说，激光曝光装置80通过经由物镜收集来自光源的准直光，将焦点位置固定在要曝光的物体的表面或内部，并使物体旋转或滑动来执行曝光。
以这种方式，抗反射膜30可以通过简单的工艺大量生产，而不需要执行电子束曝光等的昂贵的装置。因此，设施成本可以显著降低。另外，可以使用廉价的激光二极管作为激光曝光装置80的光源。应该注意的是，本实施方案的激光曝光装置80不限于图8中所示的配置。
应该注意的是，在激光曝光装置80在要曝光的物体旋转的同时曝光要曝光的物体的情况下，在径向上的导孔间距对应于在Y方向上的凹部31的中心之间的间隔L2，并且在旋转方向上的导孔间距对应于在X方向上的凹部31的中心之间的间隔L1(参见图2)。
[光学设备]
本实施方案的抗反射结构10可以安装到各种光学设备，诸如显微镜、相机和望远镜。特别地，由于抗反射结构10具有高激光耐受性，所以抗反射结构10可以期望地用于包括激光光源的光学设备。应该注意的是，可以安装抗反射结构10的光学设备不限于上述设备。
[修改实施方案]
在本实施方案的抗反射膜30中，在基底20和透明材料层40之间的粘附力低的情况下，可以在基底20和透明材料层40之间提供黏附层。在这种情况下，黏附层理想地具有100nm或更少的厚度。黏附层的材料的实例包括Al2O3、Y2O3、Ti2O3、TiO、TiO2等。此外，抗反射膜30具有在彼此独立的多个凹部中包括凸部的配置，但不限于此。抗反射膜30可以具有在彼此独立的多个凸部中包括凹部的配置。
[实例]
在下文中，将描述本技术的实例。
制造并评估在实施方案中描述的抗反射结构。
首先，通过电子束气相沉积将厚度为1.5μm的透明材料层层压在基底上(参见图5(b))。接着，通过溅射将由厚度为30nm的Ni制成的金属材料层层压在透明材料层上(参见图5(c))。接着，通过溅射将由厚度为90nm的W材料(W的不完全氧化物)制成的无机材料层层压在金属材料层上。因此，提供工件(参见图6(a))。
接着，使用在上述实施方案中描述的激光曝光装置，如下所述地对工件进行曝光。
图9是示意性地示出从厚度方向观察的工件的图解(参见图6(b))。图9示出通过曝光无机材料层的步骤处理的处理部分S。图9中所示的距离L6是每个处理部分S的直径，并且对应于在实施方案中描述的每个凹部的开口的宽度L3(参见图4)。
如图9中所示，曝光工件的无机材料层，使得处理部分S被最密集地布置。在这种情况下，距离L6是200nm。具体来说，如图9中所示，执行曝光，使得L7是231nm并且L8是200nm，其中L7表示在X方向上的间隔，并且L8表示相邻处理部分S的中心之间的Y方向上的间隔。
接着，如实施方案中所述，用碱性显影液显影曝光的工件，并且形成第一蚀刻掩模。接着，通过使用第一蚀刻掩模蚀刻金属材料层以形成第二蚀刻掩模，并且通过使用第二蚀刻掩模蚀刻透明材料层以提供抗反射结构。
通过扫描电子显微镜(SEM)捕获如上所述制造的抗反射结构的图像。图10示出捕获的图像。
如图10中所示，每个凹部的深度是900nm，并且每个凹部的纵横比(900nm/L6)是4.5。
接着，确定抗反射结构的抗反射膜的反射特性。图11是示出抗反射膜的反射率的图解。
如图11中所示，抗反射结构的抗反射膜具有小于0.5％的反射率以在400nm至1300nm的波长中发光。结果证实，根据本技术的抗反射膜30可以在包括可见光区域到近红外光区域的宽波段内实现低反射光。
如上所述，尽管已经描述了本技术的实施方案，但是本技术不限于此。可以基于本技术的技术思路进行各种改变。
本技术也可以使用以下配置。
(1)一种抗反射膜，
所述抗反射膜由可见光区域中透明的无机材料制成，所述无机材料具有包括凸部和凹部的精细的凹凸结构，每个凸部和凹部等于或小于可见光的波长的宽度，并且所述凹部具有1.5或更大的纵横比。
(2)根据(1)所述的抗反射膜，其中
所述抗反射膜具有小于0.5％的可见光和近红外线的反射率。
(3)根据(1)或(2)所述的抗反射膜，其中
所述凹部是在所述凸部之间排列的孔，以及
所述纵横比是开口的直径与每个所述孔的深度的比率。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的抗反射膜，其中
所述透明无机材料选自能够被干蚀刻的材料。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的抗反射膜，其中
所述透明无机材料选自由SiO2、HfO2、Al2O3、ITO、MgF2、TiO2和CaF2组成的组。
(6)一种光学组件，包括：
基底；以及
层压在所述基底上的抗反射膜，所述抗反射膜由可见光区域中透明的无机材料制成，所述无机材料具有包括凸部和凹部的精细的凹凸结构，每个凸部和凹部等于或小于可见光的波长的宽度，并且所述凹部具有1.5或更大的纵横比。
(7)一种光学设备，包括：
激光光源；以及
设置在所述激光光源的光学系统中的光学组件，所述光学组件包括
基底，以及
层压在所述基底上的抗反射膜，所述抗反射膜由可见光区域中透明的无机材料制成，所述无机材料具有包括凸部和凹部的精细的凹凸结构，每个凸部和凹部等于或小于可见光的波长的宽度，并且所述凹部具有1.5或更大的纵横比。
(8)一种制造抗反射膜的方法，包括以下步骤：
在基底上层压由可见光区域中透明的无机材料制成的透明材料层；
在所述透明无机材料上层压由金属材料制成的金属材料层；
在所述金属材料层上层压由过渡金属的不完全氧化物制成的无机材料层；
用激光照射所述无机材料层以处理所述无机材料的部分；
显影所述无机材料层并去除所述处理部分以形成第一蚀刻掩模；
使用所述第一蚀刻掩模蚀刻所述金属材料层以形成第二蚀刻掩模；以及
使用所述第二蚀刻掩模蚀刻所述透明材料层以形成精细的凹凸结构。
(9)根据(8)所述的制造抗反射膜的方法，其中
所述形成所述第二蚀刻掩模的步骤包括在所述金属材料层与所述第一蚀刻掩模的蚀刻选择比是0.3或更大的条件下蚀刻所述金属材料层。
(10)根据(8)或(9)所述的制造抗反射膜的方法，其中
所述形成所述第二蚀刻掩模的步骤包括使用选择性地与所述金属材料反应的蚀刻气体化学蚀刻所述金属材料层。
(11)根据(8)至(10)中任一项所述的制造抗反射膜的方法，其中
所述形成所述第二蚀刻掩模的步骤包括选择原子量小于所述无机材料的原子量的所述金属材料，以及物理蚀刻所述金属材料。
(12)根据(8)至(11)中任一项所述的制造抗反射膜的方法，其中
所述形成所述精细的凹凸结构的步骤包括在所述透明材料层与所述第二蚀刻掩模的蚀刻选择比是15或更大的条件下蚀刻所述透明材料层。
(13)根据(8)至(12)中任一项所述的制造抗反射膜的方法，其中
所述形成所述第二蚀刻掩模的步骤包括物理蚀刻所述透明材料层，以及
所述形成所述精细的凹凸结构的步骤包括化学蚀刻所述透明材料层。
(14)根据(8)至(13)中任一项所述的制造抗反射膜的方法，其中
所述形成所述第二蚀刻掩模的步骤包括反应离子蚀刻所述透明材料层。
(15)根据(8)至(14)中任一项所述的制造抗反射膜的方法，其中
所述无机材料是由过渡金属的不完全氧化物制成的过渡金属热敏抗蚀剂。
参考符号列表
10 抗反射结构
20 基底
30 抗反射膜
31 凹部
32 凸部
40 透明材料层
50 金属材料层
51 第二蚀刻掩模
60 无机材料层
61 第一蚀刻掩模。

Claims (15)

1.一种抗反射膜，
所述抗反射膜由可见光区域中透明的无机材料制成，所述无机材料具有包括凸部和凹部的精细的凹凸结构，每个凸部和凹部具有等于或小于可见光的波长的宽度，并且所述凹部具有1.5或更大的纵横比。
2.根据权利要求1所述的抗反射膜，其中
所述抗反射膜具有小于0.5％的可见光和近红外线的反射率。
3.根据权利要求1所述的抗反射膜，其中
所述凹部是在所述凸部之间排列的孔，以及
所述纵横比是开口的直径与每个所述孔的深度的比率。
4.根据权利要求1所述的抗反射膜，其中
所述透明无机材料选自能够被干蚀刻的材料。
5.根据权利要求1所述的抗反射膜，其中
所述透明无机材料选自由SiO2、HfO2、Al2O3、ITO、MgF2、TiO2和CaF2组成的组。
6.一种光学组件，包含：
基底；以及
层压在所述基底上的抗反射膜，所述抗反射膜由可见光区域中透明的无机材料制成，所述无机材料具有包括凸部和凹部的精细的凹凸结构，每个凸部和凹部具有等于或小于可见光的波长的宽度，并且所述凹部具有1.5或更大的纵横比。
7.一种光学设备，包含：
激光光源；以及
设置在所述激光光源的光学系统中的光学组件，所述光学组件包括
基底，以及
层压在所述基底上的抗反射膜，所述抗反射膜由可见光区域中透明的无机材料制成，所述无机材料具有包括凸部和凹部的精细的凹凸结构，每个凸部和凹部具有等于或小于可见光的波长的宽度，并且所述凹部具有1.5或更大的纵横比。
8.一种制造抗反射膜的方法，包含以下步骤：
在基底上层压由可见光区域中透明的无机材料制成的透明材料层；
在所述透明无机材料上层压由金属材料制成的金属材料层；
在所述金属材料层上层压由过渡金属的不完全氧化物制成的无机材料层；
用激光照射所述无机材料层以处理所述无机材料的一部分；
显影所述无机材料层并去除所述处理部分以形成第一蚀刻掩模；
使用所述第一蚀刻掩模蚀刻所述金属材料层以形成第二蚀刻掩模；以及
使用所述第二蚀刻掩模蚀刻所述透明材料层以形成精细的凹凸结构。
9.根据权利要求8所述的制造抗反射膜的方法，其中
所述形成所述第二蚀刻掩模的步骤包括在所述金属材料层与所述第一蚀刻掩模的蚀刻选择比是0.3或更大的条件下蚀刻所述金属材料层。
10.根据权利要求8所述的制造抗反射膜的方法，其中
所述形成所述第二蚀刻掩模的步骤包括使用选择性地与所述金属材料反应的蚀刻气体化学蚀刻所述金属材料层。
11.根据权利要求8所述的制造抗反射膜的方法，其中
所述形成所述第二蚀刻掩模的步骤包括选择原子量小于所述无机材料的原子量的所述金属材料，以及物理蚀刻所述金属材料。
12.根据权利要求8所述的制造抗反射膜的方法，其中
所述形成所述精细的凹凸结构的步骤包括在所述透明材料层与所述第二蚀刻掩模的蚀刻选择比是15或更大的条件下蚀刻所述透明材料层。
13.根据权利要求8所述的制造抗反射膜的方法，其中
所述形成所述第二蚀刻掩模的步骤包括物理蚀刻所述透明材料层，以及
所述形成所述精细的凹凸结构的步骤包括化学蚀刻所述透明材料层。
14.根据权利要求8所述的制造抗反射膜的方法，其中
所述形成所述第二蚀刻掩模的步骤包括反应离子蚀刻所述透明材料层。
15.根据权利要求8所述的制造抗反射膜的方法，其中
所述无机材料是由过渡金属的不完全氧化物制成的过渡金属热敏抗蚀剂。
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