JP2001330705A - Antireflection film - Google Patents

Antireflection film

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JP2001330705A
JP2001330705A JP2000145890A JP2000145890A JP2001330705A JP 2001330705 A JP2001330705 A JP 2001330705A JP 2000145890 A JP2000145890 A JP 2000145890A JP 2000145890 A JP2000145890 A JP 2000145890A JP 2001330705 A JP2001330705 A JP 2001330705A
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Japan
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refractive index
index material
layer
dominant wavelength
layer made
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Japanese (ja)
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Masaru Okumura
勝 奥村
Hirozo Tani
博蔵 谷
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Minolta Co Ltd
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Minolta Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antireflection film having its antireflection effect to light in the wide wavelength range of about 350-550 nm and alignment light. SOLUTION: The antireflection film is obtained by successively stacking a first layer L1 comprising a medium refractive index material, a second layer L2 comprising a low refractive index material, a third layer L3 comprising the medium refractive index material, a fourth layer L4 comprising a high refractive index material and a fifth layer L5 comprising the low refractive index material on a substrate L0. When the median wavelength of a wavelength range used is regarded as the designed principal wavelength, the conditional expressions 1.35<nL<1.48, 1.50<nM<1.70 and 1.90<nH<2.60 (where nL, nM and nH are the refractive indexes of the low, medium and high refractive index materials to the designed principal wavelength, respectively) are satisfied.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は反射防止膜に関する
ものであり、更に詳しくは各種光学機器(光学顕微鏡等)
の光学系において2波長領域の反射防止に用いられる反
射防止膜に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antireflection film, and more particularly to various optical instruments (such as an optical microscope).
The present invention relates to an antireflection film used for antireflection in a two-wavelength region in the optical system described above.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近フォトリソグラフィー装置等におい
て、露光用の紫外域(波長190nm〜300nm)の光とアライメ
ント用の長波長域(波長600nm〜900nm)の光とを用いる光
学系が開発されている。紫外域の波長としては、193.4n
m(ArFレーザ),248nm(KrFレーザ)等が挙げられ、アライ
メント光の波長(つまりフォトレジストの感光しない波
長)としては、632.8nm(He-Neレーザ);670nm,720nm,7
80nm,810nm(半導体レーザ)等が挙げられる。
2. Description of the Related Art Recently, an optical system using light in the ultraviolet region (wavelength 190 nm to 300 nm) for exposure and light in the long wavelength region (600 nm to 900 nm) for alignment has been developed in a photolithography apparatus and the like. . 193.4n for ultraviolet wavelength
m (ArF laser), 248 nm (KrF laser), etc., and the wavelength of the alignment light (that is, the wavelength at which the photoresist is not exposed) is 632.8 nm (He-Ne laser); 670 nm, 720 nm, 7 nm
80 nm, 810 nm (semiconductor laser) and the like.

【0003】上記のような光学系に用いる目的で、2波
長領域での反射防止を行う反射防止膜が、特開平6-1606
02号公報,特開平7-244202号公報,特開平7-244203号公
報等で提案されている。高屈折率材料から成る層をH、
中間屈折率材料から成る層をM、低屈折率材料から成る
層をLとすると、特開平6-160602号公報で提案されてい
る反射防止膜は、基板側からLMLMLという5層構
成、基板側からMLMLMLという6層構成、基板側か
らLMLMLMLという7層構成を有している。また、
特開平7-244202号公報で提案されている反射防止膜は基
板側からMHMHLという5層構成を有しており、特開
平7-244203号公報で提案されている反射防止膜は基板側
からLHLHLという5層構成を有している。
For the purpose of use in the above optical system, an antireflection film for preventing reflection in a two-wavelength region is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-1606.
No. 02, JP-A-7-244202, JP-A-7-244203, and the like. The layer made of a high refractive index material is H,
Assuming that the layer made of the intermediate refractive index material is M and the layer made of the low refractive index material is L, the antireflection film proposed in JP-A-6-160602 has a five-layer structure of LMLML from the substrate side. MLMLML from the substrate side, and a seven-layer structure LMLMLML from the substrate side. Also,
The anti-reflection film proposed in JP-A-7-244202 has a five-layer structure of MHMHL from the substrate side, and the anti-reflection film proposed in JP-A-7-244203 is LHLHL from the substrate side. It has a five-layer configuration.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のような積層構造
を有する反射防止膜では、重要な短波長側の反射防止帯
域が狭く、アライメント光に対する長波長側の反射防止
帯域が広くなっている。製造時の特性の安定性等を考慮
すると、これはむしろ逆の方が好ましく、また短波長側
で広い反射防止帯域を必要とする光学系においては不適
当である。フォトリソグラフィー装置に限らず、高精度
の位置決めを必要とする光学系では、使用波長とアライ
メント用波長との2種類の波長で有効な反射防止膜が求
められている。例えば、光学顕微鏡において解像力をア
ップさせるために波長のより短い光を用いる光学系で
は、350nm〜550nmの波長域とアライメントに用いる780n
mの波長での反射防止膜が求められている。
In the antireflection film having the above-mentioned laminated structure, the important antireflection band on the short wavelength side is narrow, and the antireflection band on the long wavelength side for alignment light is wide. In consideration of the stability of the characteristics at the time of manufacture, the reverse is more preferable, and it is unsuitable for an optical system that requires a wide antireflection band on the short wavelength side. Not only in a photolithography apparatus, but also in an optical system that requires high-precision positioning, an antireflection film that is effective at two wavelengths, that is, a wavelength for use and a wavelength for alignment is required. For example, in an optical system that uses light having a shorter wavelength to increase the resolution in an optical microscope, a wavelength range of 350 nm to 550 nm and 780 n used for alignment are used.
There is a need for an anti-reflection coating at a wavelength of m.

【0005】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであって、350nm〜550nm程度の広い波長域で反射防
止効果を有するとともに、アライメント光に対しても反
射防止効果を有する反射防止膜を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has an antireflection film having an antireflection effect in a wide wavelength range of about 350 nm to 550 nm and also having an antireflection effect on alignment light. The purpose is to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明の反射防止膜は、基板側から順に、中間
屈折率材料から成る第1層と、低屈折率材料から成る第
2層と、中間屈折率材料から成る第3層と、高屈折率材
料から成る第4層と、低屈折率材料から成る第5層と、
を積層して成り、使用する波長領域の中心波長を設計主
波長としたとき以下の条件式(1)〜(3)を満足することを
特徴とする5層構成になっている。 1.35<nL<1.48 …(1) 1.50<nM<1.70 …(2) 1.90<nH<2.60 …(3) ただし、 nL:設計主波長に対する低屈折率材料の屈折率、 nM:設計主波長に対する中間屈折率材料の屈折率、 nH:設計主波長に対する高屈折率材料の屈折率、 である。
In order to achieve the above object, the antireflection film of the first invention comprises, in order from the substrate side, a first layer made of an intermediate refractive index material and a first layer made of a low refractive index material. Two layers, a third layer of an intermediate refractive index material, a fourth layer of a high refractive index material, a fifth layer of a low refractive index material,
And a five-layer structure characterized by satisfying the following conditional expressions (1) to (3) when the central wavelength of the wavelength region to be used is set as the design dominant wavelength. 1.35 <nL <1.48 (1) 1.50 <nM <1.70 (2) 1.90 <nH <2.60 (3) where nL is the refractive index of the low-refractive index material with respect to the design dominant wavelength, and nM is the intermediate value with respect to the design dominant wavelength. The refractive index of the refractive index material, nH: the refractive index of the high refractive index material with respect to the design dominant wavelength.

【0007】第2の発明の反射防止膜は、上記第1の発
明の構成において、更に以下の条件式(A1)〜(A5)を満足
することを特徴とする。 0.10λ0≦n1・d1≦0.50λ0 …(A1) 0.40λ0≦n2・d2≦0.65λ0 …(A2) 0.15λ0≦n3・d3≦0.40λ0 …(A3) 0.45λ0≦n4・d4≦0.62λ0 …(A4) 0.20λ0≦n5・d5≦0.30λ0 …(A5) ただし、 λ0:設計主波長(nm) ni:設計主波長λ0に対する第i層の屈折率(i=1,2,3,4,
5)、 di:第i層の物理的膜厚(i=1,2,3,4,5)、 である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an antireflection film according to the first aspect, further satisfying the following conditional expressions (A1) to (A5). 0.10λ 0 ≦ n1 ・ d1 ≦ 0.50λ 0 … (A1) 0.40λ 0 ≦ n2 ・ d2 ≦ 0.65λ 0 … (A2) 0.15λ 0 ≦ n3 ・ d3 ≦ 0.40λ 0 … (A3) 0.45λ 0 ≦ n4 D4 ≦ 0.62λ 0 … (A4) 0.20λ 0 ≦ n5 d5 ≦ 0.30λ 0 … (A5) where λ 0 is the design dominant wavelength (nm) ni is the refractive index of the i-th layer with respect to the design dominant wavelength λ 0 (i = 1,2,3,4,
5), di: physical thickness of the i-th layer (i = 1, 2, 3, 4, 5).

【0008】第3の発明の反射防止膜は、基板側から順
に、低屈折率材料から成る第1層と、中間屈折率材料か
ら成る第2層と、低屈折率材料から成る第3層と、中間
屈折率材料から成る第4層と、高屈折率材料から成る第
5層と、低屈折率材料から成る第6層と、を積層して成
り、使用する波長領域の中心波長を設計主波長としたと
き以下の条件式(1)〜(3)を満足することを特徴とする6
層構成になっている。 1.35<nL<1.48 …(1) 1.50<nM<1.70 …(2) 1.90<nH<2.60 …(3) ただし、 nL:設計主波長に対する低屈折率材料の屈折率、 nM:設計主波長に対する中間屈折率材料の屈折率、 nH:設計主波長に対する高屈折率材料の屈折率、 である。
The antireflection film of the third invention comprises, in order from the substrate side, a first layer made of a low refractive index material, a second layer made of an intermediate refractive index material, and a third layer made of a low refractive index material. , A fourth layer made of an intermediate refractive index material, a fifth layer made of a high refractive index material, and a sixth layer made of a low refractive index material. Wherein the wavelengths satisfy the following conditional expressions (1) to (3):
It has a layer structure. 1.35 <nL <1.48 (1) 1.50 <nM <1.70 (2) 1.90 <nH <2.60 (3) where nL is the refractive index of the low-refractive index material with respect to the design dominant wavelength, and nM is the intermediate value with respect to the design dominant wavelength. The refractive index of the refractive index material, nH: the refractive index of the high refractive index material with respect to the design dominant wavelength.

【0009】第4の発明の反射防止膜は、上記第3の発
明の構成において、更に以下の条件式(B1)〜(B6)を満足
することを特徴とする。 0.35λ0≦n1・d1≦0.63λ0 …(B1) 0.36λ0≦n2・d2≦0.58λ0 …(B2) 0.37λ0≦n3・d3≦0.68λ0 …(B3) 0.15λ0≦n4・d4≦0.38λ0 …(B4) 0.45λ0≦n5・d5≦0.59λ0 …(B5) 0.20λ0≦n6・d6≦0.28λ0 …(B6) ただし、 λ0:設計主波長(nm) ni:設計主波長λ0に対する第i層の屈折率(i=1,2,3,4,
5,6) di:第i層の物理的膜厚(i=1,2,3,4,5,6)、 である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the antireflection film according to the third aspect of the present invention, the following conditional expressions (B1) to (B6) are further satisfied. 0.35λ 0 ≦ n1 ・ d1 ≦ 0.63λ 0 … (B1) 0.36λ 0 ≦ n2 ・ d2 ≦ 0.58λ 0 … (B2) 0.37λ 0 ≦ n3 ・ d3 ≦ 0.68λ 0 … (B3) 0.15λ 0 ≦ n4・ D4 ≦ 0.38λ 0 … (B4) 0.45λ 0 ≦ n5 ・ d5 ≦ 0.59λ 0 … (B5) 0.20λ 0 ≦ n6 ・ d6 ≦ 0.28λ 0 … (B6) where λ 0 is the design dominant wavelength (nm ) ni: refractive index of the i-th layer with respect to the design dominant wavelength λ 0 (i = 1,2,3,4,
5,6) di: Physical thickness of the i-th layer (i = 1, 2, 3, 4, 5, 6).

【0010】第5の発明の反射防止膜は、基板側から順
に、中間屈折率材料から成る第1層と、低屈折率材料か
ら成る第2層と、中間屈折率材料から成る第3層と、低
屈折率材料から成る第4層と、中間屈折率材料から成る
第5層と、高屈折率材料から成る第6層と、低屈折率材
料から成る第7層と、を積層して成り、使用する波長領
域の中心波長を設計主波長としたとき以下の条件式(1)
〜(3)を満足することを特徴とする7層構成になってい
る。 1.35<nL<1.48 …(1) 1.50<nM<1.70 …(2) 1.90<nH<2.60 …(3) ただし、 nL:設計主波長に対する低屈折率材料の屈折率、 nM:設計主波長に対する中間屈折率材料の屈折率、 nH:設計主波長に対する高屈折率材料の屈折率、 である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an antireflection film comprising, in order from the substrate side, a first layer made of an intermediate refractive index material, a second layer made of a low refractive index material, and a third layer made of an intermediate refractive index material. A fourth layer made of a low refractive index material, a fifth layer made of an intermediate refractive index material, a sixth layer made of a high refractive index material, and a seventh layer made of a low refractive index material. , When the center wavelength of the wavelength region to be used is the design dominant wavelength, the following conditional expression (1)
It has a seven-layer structure characterized by satisfying (3). 1.35 <nL <1.48 (1) 1.50 <nM <1.70 (2) 1.90 <nH <2.60 (3) where nL is the refractive index of the low-refractive index material with respect to the design dominant wavelength, and nM is the intermediate value with respect to the design dominant wavelength. The refractive index of the refractive index material, nH: the refractive index of the high refractive index material with respect to the design dominant wavelength.

【0011】第6の発明の反射防止膜は、上記第5の発
明の構成において、更に以下の条件式(C1)〜(C7)を満足
することを特徴とする。 0.20λ0≦n1・d1≦0.63λ0 …(C1) 0.36λ0≦n2・d2≦0.58λ0 …(C2) 0.37λ0≦n3・d3≦0.70λ0 …(C3) 0.15λ0≦n4・d4≦0.38λ0 …(C4) 0.20λ0≦n5・d5≦0.34λ0 …(C5) 0.15λ0≦n6・d6≦0.29λ0 …(C6) 0.20λ0≦n7・d7≦0.28λ0 …(C7) ただし、 λ0:設計主波長(nm) ni:設計主波長λ0に対する第i層の屈折率(i=1,2,3,4,
5,6,7)、 di:第i層の物理的膜厚(i=1,2,3,4,5,6,7)、 である。
An antireflection film according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that, in the configuration of the fifth aspect, the following conditional expressions (C1) to (C7) are further satisfied. 0.20λ 0 ≦ n1 ・ d1 ≦ 0.63λ 0 … (C1) 0.36λ 0 ≦ n2 ・ d2 ≦ 0.58λ 0 … (C2) 0.37λ 0 ≦ n3 ・ d3 ≦ 0.70λ 0 … (C3) 0.15λ 0 ≦ n4・ D4 ≦ 0.38λ 0 … (C4) 0.20λ 0 ≦ n5 ・ d5 ≦ 0.34λ 0 … (C5) 0.15λ 0 ≦ n6 ・ d6 ≦ 0.29λ 0 … (C6) 0.20λ 0 ≦ n7 ・ d7 ≦ 0.28λ 0 … (C7) where λ 0 : design dominant wavelength (nm) ni: refractive index of the i-th layer with respect to design dominant wavelength λ 0 (i = 1,2,3,4,
5,6,7), di: Physical thickness of the i-th layer (i = 1,2,3,4,5,6,7).

【0012】第7の発明の反射防止膜は、上記第1〜第
6のいずれか一つの発明の構成において、前記基板が、
設計主波長に対する屈折率1.44〜1.84の材料から成り、
前記低屈折率材料が、MgF2,SiO2,SiO,BaF2,LiF,Sr
F2,AlF3,クリオライト(Na3AlF6),チオライト(Na5Al3
F14),又はこれらの2種以上から成る混合物若しくは化
合物を主成分とし、前記中間屈折率材料が、Al2O3,LaF
3,NdF3,YF3,又はこれらの2種以上から成る混合物若
しくは化合物を主成分とし、前記高屈折率材料が、Hf
O2,Sc2O3,Y2O3,ZrO2,又はこれらの2種以上から成
る混合物若しくは化合物を主成分とすることを特徴とす
る。
An antireflection film according to a seventh aspect of the present invention is the antireflection film according to any one of the first to sixth aspects, wherein:
Made of a material with a refractive index of 1.44 to 1.84 for the design dominant wavelength,
The low refractive index material is MgF 2 , SiO 2 , SiO, BaF 2 , LiF, Sr
F 2 , AlF 3 , cryolite (Na 3 AlF 6 ), thiolite (Na 5 Al 3
F 14 ) or a mixture or compound composed of two or more of these as a main component, wherein the intermediate refractive index material is Al 2 O 3 , LaF
3, NdF 3, YF 3, or as a main component a mixture or compound of two or more of these, the high refractive index material, Hf
The main component is O 2 , Sc 2 O 3 , Y 2 O 3 , ZrO 2 , or a mixture or compound composed of two or more thereof.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した反射防止
膜を、図面を参照しつつ説明する。図1に5層構成の反
射防止膜の積層構造を断面的に示し、図2に6層構成の
反射防止膜の積層構造を断面的に示し、図3に7層構成
の反射防止膜の積層構造を断面的に示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an antireflection film embodying the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a laminated structure of a five-layered antireflection film, FIG. 2 is a sectional view showing a laminated structure of a six-layered antireflection film, and FIG. The structure is shown in cross section.

【0014】図1に示す反射防止膜は、基板(L0)側から
順に、中間屈折率材料から成る第1層(L1)と、低屈折率
材料から成る第2層(L2)と、中間屈折率材料から成る第
3層(L3)と、高屈折率材料から成る第4層(L4)と、低屈
折率材料から成る第5層(L5)と、を積層した5層構成に
なっている。高屈折率材料から成る層をH、中間屈折率
材料から成る層をM、低屈折率材料から成る層をLとす
ると、基板(L0)側からMLMHLという5層構成であ
る。
The antireflection film shown in FIG. 1 comprises, in order from the substrate (L0) side, a first layer (L1) made of an intermediate refractive index material, a second layer (L2) made of a low refractive index material, and an intermediate refractive index material. Has a five-layer structure in which a third layer (L3) made of a high refractive index material, a fourth layer (L4) made of a high refractive index material, and a fifth layer (L5) made of a low refractive index material are stacked. . Assuming that a layer made of a high-refractive-index material is H, a layer made of a medium-refractive-index material is M, and a layer made of a low-refractive-index material is L, the MLMHL has a five-layer structure from the substrate (L0) side.

【0015】図1に示す5層構成の反射防止膜において
は、使用する波長領域(例えば350nm〜550nm)の中心波長
を設計主波長としたとき、以下の条件式(1)〜(3)を満足
することが望ましい。 1.35<nL<1.48 …(1) 1.50<nM<1.70 …(2) 1.90<nH<2.60 …(3) ただし、 nL:設計主波長に対する低屈折率材料の屈折率、 nM:設計主波長に対する中間屈折率材料の屈折率、 nH:設計主波長に対する高屈折率材料の屈折率、 である。
In the antireflection film having a five-layer structure shown in FIG. 1, when the center wavelength of a wavelength region to be used (for example, 350 nm to 550 nm) is set as a design main wavelength, the following conditional expressions (1) to (3) are satisfied. It is desirable to be satisfied. 1.35 <nL <1.48 (1) 1.50 <nM <1.70 (2) 1.90 <nH <2.60 (3) where nL is the refractive index of the low-refractive index material with respect to the design dominant wavelength, and nM is the intermediate value with respect to the design dominant wavelength. The refractive index of the refractive index material, nH: the refractive index of the high refractive index material with respect to the design dominant wavelength.

【0016】図1に示す5層構成の反射防止膜において
は、更に以下の条件式(A1)〜(A5)を満足することが望ま
しい。 0.10λ0≦n1・d1≦0.50λ0 …(A1) 0.40λ0≦n2・d2≦0.65λ0 …(A2) 0.15λ0≦n3・d3≦0.40λ0 …(A3) 0.45λ0≦n4・d4≦0.62λ0 …(A4) 0.20λ0≦n5・d5≦0.30λ0 …(A5) ただし、 λ0:設計主波長 ni:設計主波長λ0に対する第i層の屈折率(i=1,2,3,4,
5)、 di:第i層の物理的膜厚(i=1,2,3,4,5)、 である。
In the antireflection film having a five-layer structure shown in FIG. 1, it is preferable that the following conditional expressions (A1) to (A5) are further satisfied. 0.10λ 0 ≦ n1 ・ d1 ≦ 0.50λ 0 … (A1) 0.40λ 0 ≦ n2 ・ d2 ≦ 0.65λ 0 … (A2) 0.15λ 0 ≦ n3 ・ d3 ≦ 0.40λ 0 … (A3) 0.45λ 0 ≦ n4 D4 ≦ 0.62λ 0 … (A4) 0.20λ 0 ≦ n5 d5 ≦ 0.30λ 0 … (A5) where λ 0 is the design dominant wavelength ni: the refractive index of the i-th layer with respect to the design dominant wavelength λ 0 (i = 1,2,3,4,
5), di: physical thickness of the i-th layer (i = 1, 2, 3, 4, 5).

【0017】図2に示す反射防止膜は、基板(L0)側から
順に、低屈折率材料から成る第1層(L1)と、中間屈折率
材料から成る第2層(L2)と、低屈折率材料から成る第3
層(L3)と、中間屈折率材料から成る第4層(L4)と、高屈
折率材料から成る第5層(L5)と、低屈折率材料から成る
第6層(L6)と、を積層したLMLMHLの6層構成にな
っている。この6層構成の反射防止膜においても、前記
条件式(1)〜(3)を満足することが望ましい。
The antireflection film shown in FIG. 2 includes, in order from the substrate (L0) side, a first layer (L1) made of a low refractive index material, a second layer (L2) made of an intermediate refractive index material, and a low refractive index material. The third made of material
A layer (L3), a fourth layer (L4) made of an intermediate refractive index material, a fifth layer (L5) made of a high refractive index material, and a sixth layer (L6) made of a low refractive index material It has a six-layer structure of LMLMHL. It is desirable that the antireflection film having the six-layer structure also satisfies the conditional expressions (1) to (3).

【0018】図2に示す6層構成の反射防止膜において
は、更に以下の条件式(B1)〜(B6)を満足することが望ま
しい。 0.35λ0≦n1・d1≦0.63λ0 …(B1) 0.36λ0≦n2・d2≦0.58λ0 …(B2) 0.37λ0≦n3・d3≦0.68λ0 …(B3) 0.15λ0≦n4・d4≦0.38λ0 …(B4) 0.45λ0≦n5・d5≦0.59λ0 …(B5) 0.20λ0≦n6・d6≦0.28λ0 …(B6) ただし、 ni:設計主波長λ0に対する第i層の屈折率(i=1,2,3,4,
5,6) di:第i層の物理的膜厚(i=1,2,3,4,5,6)、 である。
The antireflection film having a six-layer structure shown in FIG. 2 preferably further satisfies the following conditional expressions (B1) to (B6). 0.35λ 0 ≦ n1 ・ d1 ≦ 0.63λ 0 … (B1) 0.36λ 0 ≦ n2 ・ d2 ≦ 0.58λ 0 … (B2) 0.37λ 0 ≦ n3 ・ d3 ≦ 0.68λ 0 … (B3) 0.15λ 0 ≦ n4・ D4 ≦ 0.38λ 0 … (B4) 0.45λ 0 ≦ n5 ・ d5 ≦ 0.59λ 0 … (B5) 0.20λ 0 ≦ n6 ・ d6 ≦ 0.28λ 0 … (B6) where ni is the design dominant wavelength λ 0 Refractive index of i-th layer (i = 1,2,3,4,
5,6) di: Physical thickness of the i-th layer (i = 1, 2, 3, 4, 5, 6).

【0019】図3に示す反射防止膜は、基板(L0)側から
順に、中間屈折率材料から成る第1層(L1)と、低屈折率
材料から成る第2層(L2)と、中間屈折率材料から成る第
3層(L3)と、低屈折率材料から成る第4層(L4)と、中間
屈折率材料から成る第5層(L5)と、高屈折率材料から成
る第6層(L6)と、低屈折率材料から成る第7層(L7)と、
を積層したMLMLMHLの7層構成になっている。こ
の7層構成の反射防止膜においても、前記条件式(1)〜
(3)を満足することが望ましい。
The antireflection film shown in FIG. 3 includes, in order from the substrate (L0) side, a first layer (L1) made of an intermediate refractive index material, a second layer (L2) made of a low refractive index material, and an intermediate refractive index material. A third layer (L3) made of a low refractive index material, a fourth layer (L4) made of a low refractive index material, a fifth layer (L5) made of a medium refractive index material, and a sixth layer (L5) made of a high refractive index material. L6), a seventh layer (L7) made of a low refractive index material,
Are stacked in a seven-layer structure of MLMLMHL. In the seven-layer antireflection film, the conditional expressions (1) to
It is desirable to satisfy (3).

【0020】図3に示す7層構成の反射防止膜において
は、更に以下の条件式(C1)〜(C7)を満足することが望ま
しい。 0.20λ0≦n1・d1≦0.63λ0 …(C1) 0.36λ0≦n2・d2≦0.58λ0 …(C2) 0.37λ0≦n3・d3≦0.70λ0 …(C3) 0.15λ0≦n4・d4≦0.38λ0 …(C4) 0.20λ0≦n5・d5≦0.34λ0 …(C5) 0.15λ0≦n6・d6≦0.29λ0 …(C6) 0.20λ0≦n7・d7≦0.28λ0 …(C7) ただし、 ni:設計主波長λ0に対する第i層の屈折率(i=1,2,3,4,
5,6,7)、 di:第i層の物理的膜厚(i=1,2,3,4,5,6,7)、 である。
The antireflection film having a seven-layer structure shown in FIG. 3 preferably further satisfies the following conditional expressions (C1) to (C7). 0.20λ 0 ≦ n1 ・ d1 ≦ 0.63λ 0 … (C1) 0.36λ 0 ≦ n2 ・ d2 ≦ 0.58λ 0 … (C2) 0.37λ 0 ≦ n3 ・ d3 ≦ 0.70λ 0 … (C3) 0.15λ 0 ≦ n4・ D4 ≦ 0.38λ 0 … (C4) 0.20λ 0 ≦ n5 ・ d5 ≦ 0.34λ 0 … (C5) 0.15λ 0 ≦ n6 ・ d6 ≦ 0.29λ 0 … (C6) 0.20λ 0 ≦ n7 ・ d7 ≦ 0.28λ 0 … (C7) where ni: refractive index of the i-th layer with respect to the design dominant wavelength λ 0 (i = 1, 2, 3, 4,
5,6,7), di: Physical thickness of the i-th layer (i = 1,2,3,4,5,6,7).

【0021】図1〜図3に示す5〜7層構成の反射防止
膜においては、基板(L0)が、設計主波長λ0に対する屈
折率1.44〜1.84の材料から成り、低屈折率材料が、Mg
F2,SiO 2,SiO,BaF2,LiF,SrF2,AlF3,クリオライト
(Na3AlF6),チオライト(Na5Al3F 14),又はこれらの2種
以上から成る混合物若しくは化合物を主成分とし、中間
屈折率材料が、Al2O3,LaF3,NdF3,YF3,又はこれらの
2種以上から成る混合物若しくは化合物を主成分とし、
高屈折率材料が、HfO2,Sc2O3,Y2O3,ZrO2,又はこれ
らの2種以上から成る混合物若しくは化合物を主成分と
することが望ましい。
Antireflection of 5 to 7 layers constitution shown in FIGS.
In the film, the substrate (L0) has a design dominant wavelength λ.0Succumb to
Made of a material with a refractive index of 1.44 to 1.84, the low refractive index material is Mg
FTwo, SiO Two, SiO, BaFTwo, LiF, SrFTwo, AlFThree, Cliolite
(NaThreeAlF6), Thiolite (NaFiveAlThreeF 14) Or these two
The mixture or compound consisting of
The refractive index material is AlTwoOThree, LaFThree, NdFThree, YFThreeOr these
A mixture or compound composed of two or more kinds as a main component,
High refractive index material is HfOTwo, ScTwoOThree, YTwoOThree, ZrOTwoOr this
A mixture or compound consisting of two or more of these
It is desirable to do.

【0022】図1〜図3に示す5〜7層構成の反射防止
膜を条件式(1)〜(3)を満たす材料で構成することによ
り、350nm〜550nm程度の広い波長域で反射防止効果が得
られるとともに、波長720nm,780nm,810nm等のアライ
メント光に対しても反射防止効果が得られる。そして、
条件式(A1)〜(A5),(B1)〜(B6)又は(C1)〜(C7)を満たす
ように各層の光学的膜厚ni・diを設定することにより、
短波長側の反射防止領域が広い2波長領域の反射防止を
より効果的に行うことができる。このように短波長側の
反射防止領域が広い反射防止膜を光学顕微鏡等の光学系
に用いれば、波長のより短い光の使用が可能になるた
め、解像力を向上させることができる。
By forming the antireflection film of 5 to 7 layers shown in FIGS. 1 to 3 from a material satisfying conditional expressions (1) to (3), the antireflection effect can be obtained in a wide wavelength range of about 350 nm to 550 nm. And an antireflection effect can be obtained for alignment light having a wavelength of 720 nm, 780 nm, 810 nm, or the like. And
By setting the optical film thickness nidi of each layer so as to satisfy the conditional expressions (A1) to (A5), (B1) to (B6) or (C1) to (C7),
Antireflection in a two-wavelength region where the antireflection region on the short wavelength side is wide can be more effectively performed. If such an antireflection film having a wide antireflection region on the short wavelength side is used for an optical system such as an optical microscope, light having a shorter wavelength can be used, so that the resolving power can be improved.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明を実施した反射防止膜を、その
光学構成等を挙げて更に具体的に示す。5層構成の実施
例1〜3と比較例1〜3,6層構成の実施例4〜6と比
較例4,7層構成の実施例7〜9と比較例5について、
反射防止膜の光学構成を表1〜表14にそれぞれ示し、
反射防止膜の分光反射率特性(膜面への入射角=0°)を図
4〜図17にそれぞれ示す。
EXAMPLES An antireflection film embodying the present invention will be more specifically described below with reference to its optical configuration and the like. Examples 1 to 3 having a five-layer structure, Comparative Examples 1 to 3, and Examples 4 to 6 having a six-layer structure, Comparative Examples 4, and Examples 7 to 9 having a seven-layer structure and Comparative Example 5
The optical configuration of the antireflection film is shown in Tables 1 to 14, respectively,
FIGS. 4 to 17 show the spectral reflectance characteristics of the antireflection film (incident angle on the film surface = 0 °).

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】[0026]

【表3】 [Table 3]

【0027】[0027]

【表4】 [Table 4]

【0028】[0028]

【表5】 [Table 5]

【0029】[0029]

【表6】 [Table 6]

【0030】[0030]

【表7】 [Table 7]

【0031】[0031]

【表8】 [Table 8]

【0032】[0032]

【表9】 [Table 9]

【0033】[0033]

【表10】 [Table 10]

【0034】[0034]

【表11】 [Table 11]

【0035】[0035]

【表12】 [Table 12]

【0036】[0036]

【表13】 [Table 13]

【0037】[0037]

【表14】 [Table 14]

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、35
0nm〜550nm程度の広い波長域で反射防止効果を有すると
ともに、アライメント光に対しても反射防止効果を有す
る反射防止膜を実現することが可能である。このように
短波長側の反射防止領域が広い反射防止膜を光学顕微鏡
の光学系に用いれば、波長のより短い光の使用が可能に
なるため、解像力を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, 35
It is possible to realize an antireflection film having an antireflection effect in a wide wavelength range of about 0 nm to 550 nm and also having an antireflection effect on alignment light. If such an anti-reflection film having a wide anti-reflection region on the short wavelength side is used for the optical system of the optical microscope, light having a shorter wavelength can be used, so that the resolving power can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る5層構成の反射防止膜の積層構造
を模式的に示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a laminated structure of a five-layer antireflection film according to the present invention.

【図2】本発明に係る6層構成の反射防止膜の積層構造
を模式的に示す断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a laminated structure of a six-layer antireflection film according to the present invention.

【図3】本発明に係る7層構成の反射防止膜の積層構造
を模式的に示す断面図。
FIG. 3 is a sectional view schematically showing a laminated structure of a seven-layer antireflection film according to the present invention.

【図4】実施例1の分光反射率特性を示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of Example 1.

【図5】実施例2の分光反射率特性を示すグラフ。FIG. 5 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of Example 2.

【図6】実施例3の分光反射率特性を示すグラフ。FIG. 6 is a graph showing spectral reflectance characteristics of Example 3.

【図7】比較例1の分光反射率特性を示すグラフ。FIG. 7 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of Comparative Example 1.

【図8】比較例2の分光反射率特性を示すグラフ。FIG. 8 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of Comparative Example 2.

【図9】比較例3の分光反射率特性を示すグラフ。FIG. 9 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of Comparative Example 3.

【図10】実施例4の分光反射率特性を示すグラフ。FIG. 10 is a graph showing spectral reflectance characteristics of Example 4.

【図11】実施例5の分光反射率特性を示すグラフ。FIG. 11 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of Example 5.

【図12】実施例6の分光反射率特性を示すグラフ。FIG. 12 is a graph showing spectral reflectance characteristics of Example 6.

【図13】比較例4の分光反射率特性を示すグラフ。FIG. 13 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of Comparative Example 4.

【図14】実施例7の分光反射率特性を示すグラフ。FIG. 14 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of Example 7.

【図15】実施例8の分光反射率特性を示すグラフ。FIG. 15 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of Example 8.

【図16】実施例9の分光反射率特性を示すグラフ。FIG. 16 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of Example 9.

【図17】比較例5の分光反射率特性を示すグラフ。FIG. 17 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of Comparative Example 5.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

L0 …基板 L1 …第1層 L2 …第2層 L3 …第3層 L4 …第4層 L5 …第5層 L6 …第6層 L7 …第7層 L0 ... Substrate L1 ... First layer L2 ... Second layer L3 ... Third layer L4 ... Fourth layer L5 ... Fifth layer L6 ... Sixth layer L7 ... Seventh layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2K009 AA08 AA09 CC03 CC06 4F100 AA05C AA05E AA17B AA17C AA17D AA17E AA18C AA18E AA19B AA19D AA20C AA20E AA33C AA33E AT00A BA05 BA07 BA10A BA10E BA26 GB90 JN06 JN18A JN18B JN18C JN18D JN18E YY00A YY00B YY00C YY00D YY00E 4G059 AA11 AC04 EA01 EA05 EA09 EA16 GA02 GA04 GA12  ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page F term (reference) 2K009 AA08 AA09 CC03 CC06 4F100 AA05C AA05E AA17B AA17C AA17D AA17E AA18C AA18E AA19B AA19D AA20C AA20E AA33C AA33E AT00A BA05 BA07B18A JE10 4G059 AA11 AC04 EA01 EA05 EA09 EA16 GA02 GA04 GA12

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板側から順に、中間屈折率材料から成
る第1層と、低屈折率材料から成る第2層と、中間屈折
率材料から成る第3層と、高屈折率材料から成る第4層
と、低屈折率材料から成る第5層と、を積層して成り、
使用する波長領域の中心波長を設計主波長としたとき以
下の条件式(1)〜(3)を満足することを特徴とする5層構
成の反射防止膜; 1.35<nL<1.48 …(1) 1.50<nM<1.70 …(2) 1.90<nH<2.60 …(3) ただし、 nL:設計主波長に対する低屈折率材料の屈折率、 nM:設計主波長に対する中間屈折率材料の屈折率、 nH:設計主波長に対する高屈折率材料の屈折率、 である。
A first layer made of an intermediate refractive index material, a second layer made of a low refractive index material, a third layer made of an intermediate refractive index material, and a first layer made of a high refractive index material. Four layers and a fifth layer made of a low refractive index material,
A five-layer antireflection film characterized by satisfying the following conditional expressions (1) to (3) when a center wavelength of a wavelength region to be used is a design dominant wavelength: 1.35 <nL <1.48 (1) 1.50 <nM <1.70 (2) 1.90 <nH <2.60 (3) where nL is the refractive index of the low refractive index material relative to the design dominant wavelength, nM is the refractive index of the intermediate refractive index material relative to the design dominant wavelength, nH is The refractive index of the high refractive index material with respect to the design dominant wavelength.
【請求項2】 更に以下の条件式(A1)〜(A5)を満足する
ことを特徴とする請求項1記載の反射防止膜; 0.10λ0≦n1・d1≦0.50λ0 …(A1) 0.40λ0≦n2・d2≦0.65λ0 …(A2) 0.15λ0≦n3・d3≦0.40λ0 …(A3) 0.45λ0≦n4・d4≦0.62λ0 …(A4) 0.20λ0≦n5・d5≦0.30λ0 …(A5) ただし、 λ0:設計主波長(nm) ni:設計主波長λ0に対する第i層の屈折率(i=1,2,3,4,
5)、 di:第i層の物理的膜厚(i=1,2,3,4,5)、 である。
2. The antireflection film according to claim 1, further satisfying the following conditional expressions (A1) to (A5): 0.10λ 0 ≦ n1 · d1 ≦ 0.50λ 0 (A1) 0.40 λ 0 ≦ n2 ・ d2 ≦ 0.65λ 0 … (A2) 0.15λ 0 ≦ n3 ・ d3 ≦ 0.40λ 0 … (A3) 0.45λ 0 ≦ n4 ・ d4 ≦ 0.62λ 0 … (A4) 0.20λ 0 ≦ n5 ・d5 ≦ 0.30λ 0 (A5) where λ 0 is the design dominant wavelength (nm) ni: the refractive index of the i-th layer with respect to the design dominant wavelength λ 0 (i = 1,2,3,4,
5), di: physical thickness of the i-th layer (i = 1, 2, 3, 4, 5).
【請求項3】 基板側から順に、低屈折率材料から成る
第1層と、中間屈折率材料から成る第2層と、低屈折率
材料から成る第3層と、中間屈折率材料から成る第4層
と、高屈折率材料から成る第5層と、低屈折率材料から
成る第6層と、を積層して成り、使用する波長領域の中
心波長を設計主波長としたとき以下の条件式(1)〜(3)を
満足することを特徴とする6層構成の反射防止膜; 1.35<nL<1.48 …(1) 1.50<nM<1.70 …(2) 1.90<nH<2.60 …(3) ただし、 nL:設計主波長に対する低屈折率材料の屈折率、 nM:設計主波長に対する中間屈折率材料の屈折率、 nH:設計主波長に対する高屈折率材料の屈折率、 である。
3. A first layer made of a low-refractive-index material, a second layer made of an intermediate-refractive-index material, a third layer made of a low-refractive-index material, and a first layer made of an intermediate-refractive-index material. The following conditional expression is obtained by laminating four layers, a fifth layer made of a high refractive index material, and a sixth layer made of a low refractive index material, and setting a center wavelength of a wavelength region to be used as a design dominant wavelength. 1.35 <nL <1.48 (1) 1.50 <nM <1.70 (2) 1.90 <nH <2.60 (3) Here, nL is the refractive index of the low refractive index material with respect to the design dominant wavelength, nM is the refractive index of the intermediate refractive index material with respect to the design dominant wavelength, and nH is the refractive index of the high refractive index material with respect to the design dominant wavelength.
【請求項4】 更に以下の条件式(B1)〜(B6)を満足する
ことを特徴とする請求項3記載の反射防止膜; 0.35λ0≦n1・d1≦0.63λ0 …(B1) 0.36λ0≦n2・d2≦0.58λ0 …(B2) 0.37λ0≦n3・d3≦0.68λ0 …(B3) 0.15λ0≦n4・d4≦0.38λ0 …(B4) 0.45λ0≦n5・d5≦0.59λ0 …(B5) 0.20λ0≦n6・d6≦0.28λ0 …(B6) ただし、 λ0:設計主波長(nm) ni:設計主波長λ0に対する第i層の屈折率(i=1,2,3,4,
5,6) di:第i層の物理的膜厚(i=1,2,3,4,5,6)、 である。
4. The antireflection film according to claim 3, further satisfying the following conditional expressions (B1) to (B6): 0.35λ 0 ≦ n1 · d1 ≦ 0.63λ 0 (B1) 0.36 λ 0 ≦ n2 ・ d2 ≦ 0.58λ 0 … (B2) 0.37λ 0 ≦ n3 ・ d3 ≦ 0.68λ 0 … (B3) 0.15λ 0 ≦ n4 ・ d4 ≦ 0.38λ 0 … (B4) 0.45λ 0 ≦ n5 ・d5 ≦ 0.59λ 0 … (B5) 0.20λ 0 ≦ n6 · d6 ≦ 0.28λ 0 … (B6) where λ 0 : design dominant wavelength (nm) ni: refractive index of the i-th layer with respect to design dominant wavelength λ 0 ( i = 1,2,3,4,
5,6) di: Physical thickness of the i-th layer (i = 1, 2, 3, 4, 5, 6).
【請求項5】 基板側から順に、中間屈折率材料から成
る第1層と、低屈折率材料から成る第2層と、中間屈折
率材料から成る第3層と、低屈折率材料から成る第4層
と、中間屈折率材料から成る第5層と、高屈折率材料か
ら成る第6層と、低屈折率材料から成る第7層と、を積
層して成り、使用する波長領域の中心波長を設計主波長
としたとき以下の条件式(1)〜(3)を満足することを特徴
とする7層構成の反射防止膜; 1.35<nL<1.48 …(1) 1.50<nM<1.70 …(2) 1.90<nH<2.60 …(3) ただし、 nL:設計主波長に対する低屈折率材料の屈折率、 nM:設計主波長に対する中間屈折率材料の屈折率、 nH:設計主波長に対する高屈折率材料の屈折率、 である。
5. A first layer made of an intermediate-refractive-index material, a second layer made of a low-refractive-index material, a third layer made of an intermediate-refractive-index material, and a first layer made of a low-refractive-index material, in this order from the substrate side. A central layer of a wavelength region to be used, which is formed by laminating four layers, a fifth layer made of an intermediate refractive index material, a sixth layer made of a high refractive index material, and a seventh layer made of a low refractive index material. Where the following formulas (1) to (3) are satisfied when is the design dominant wavelength: 1.35 <nL <1.48 (1) 1.50 <nM <1.70 (1) 2) 1.90 <nH <2.60 (3) where nL is the refractive index of the low refractive index material relative to the design dominant wavelength, nM is the refractive index of the intermediate refractive index material relative to the design dominant wavelength, and nH is the high refractive index relative to the design dominant wavelength. The refractive index of the material,
【請求項6】 更に以下の条件式(C1)〜(C7)を満足する
ことを特徴とする請求項5記載の反射防止膜; 0.20λ0≦n1・d1≦0.63λ0 …(C1) 0.36λ0≦n2・d2≦0.58λ0 …(C2) 0.37λ0≦n3・d3≦0.70λ0 …(C3) 0.15λ0≦n4・d4≦0.38λ0 …(C4) 0.20λ0≦n5・d5≦0.34λ0 …(C5) 0.15λ0≦n6・d6≦0.29λ0 …(C6) 0.20λ0≦n7・d7≦0.28λ0 …(C7) ただし、 λ0:設計主波長(nm) ni:設計主波長λ0に対する第i層の屈折率(i=1,2,3,4,
5,6,7)、 di:第i層の物理的膜厚(i=1,2,3,4,5,6,7)、 である。
6. The antireflection film according to claim 5, further satisfying the following conditional expressions (C1) to (C7): 0.20λ 0 ≦ n1 · d1 ≦ 0.63λ 0 (C1) 0.36 λ 0 ≦ n2 ・ d2 ≦ 0.58λ 0 … (C2) 0.37λ 0 ≦ n3 ・ d3 ≦ 0.70λ 0 … (C3) 0.15λ 0 ≦ n4 ・ d4 ≦ 0.38λ 0 … (C4) 0.20λ 0 ≦ n5 ・d5 ≦ 0.34λ 0 … (C5) 0.15λ 0 ≦ n6 · d6 ≦ 0.29λ 0 … (C6) 0.20λ 0 ≦ n7 · d7 ≦ 0.28λ 0 … (C7) where λ 0 : Design dominant wavelength (nm) ni: refractive index of the i-th layer with respect to the design dominant wavelength λ 0 (i = 1, 2, 3, 4,
5,6,7), di: Physical thickness of the i-th layer (i = 1,2,3,4,5,6,7).
【請求項7】 前記基板が、設計主波長に対する屈折率
1.44〜1.84の材料から成り、前記低屈折率材料が、Mg
F2,SiO2,SiO,BaF2,LiF,SrF2,AlF3,クリオライト
(Na3AlF6),チオライト(Na5Al3F14),又はこれらの2種
以上から成る混合物若しくは化合物を主成分とし、前記
中間屈折率材料が、Al2O3,LaF3,NdF3,YF3,又はこれ
らの2種以上から成る混合物若しくは化合物を主成分と
し、前記高屈折率材料が、HfO2,Sc2O3,Y2O3,ZrO2
又はこれらの2種以上から成る混合物若しくは化合物を
主成分とすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか
1項に記載の反射防止膜。
7. The method according to claim 1, wherein the substrate has a refractive index with respect to a design dominant wavelength.
1.44 to 1.84 material, wherein the low refractive index material is Mg
F 2 , SiO 2 , SiO, BaF 2 , LiF, SrF 2 , AlF 3 , cryolite
(Na 3 AlF 6 ), thiolite (Na 5 Al 3 F 14 ), or a mixture or compound of two or more of these as a main component, wherein the intermediate refractive index material is Al 2 O 3 , LaF 3 , NdF 3 , YF 3 , or a mixture or compound composed of two or more thereof as a main component, wherein the high refractive index material is HfO 2 , Sc 2 O 3 , Y 2 O 3 , ZrO 2 ,
The antireflection film according to any one of claims 1 to 6, wherein a mixture or a compound composed of two or more of these components is used as a main component.
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