JP2011150154A - Thin film and method of forming thin film - Google Patents

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伸治 大羽
Masahiro Kato
昌弘 加藤
Toshihiro Ito
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin film hardly causing wavelength unevenness and having a low refractive index, and to provide a method of forming the thin film. <P>SOLUTION: The thin film 11 is formed on a substrate 12. The thin film 11 is formed of a vapor deposited film formed of a vapor deposition material. The thin film 11 is constituted of an assembled layer of a plurality of nano structures 13 formed on the substrate 12. The nano structures 13 are formed so as to extend in columnar shapes in a direction nearly vertical to the substrate 12. In the assembled layer of the nano structures 13, the vapor deposition material and air are mixed at a fixed rate as the whole thin film 11 and the refractive index of the whole thin film 11 is determined by the rate (film packing density of the thin film). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、薄膜、及び、薄膜の形成方法に関する。   The present invention relates to a thin film and a method for forming the thin film.

光学レンズ等の光学系では、レンズ表面での反射による光量損失等を抑制するため、レンズ上に反射防止膜(薄膜)が形成されている。このようなレンズを搭載する光学モジュールを実装するカメラ付き携帯電話のような光学機器を製造するには、生産効率を向上させるために、リフロー処理により実装する方法が検討されている。   In an optical system such as an optical lens, an antireflection film (thin film) is formed on the lens in order to suppress loss of light quantity due to reflection on the lens surface. To manufacture an optical device such as a camera-equipped mobile phone on which such an optical module with a lens is mounted, a method of mounting by reflow processing has been studied in order to improve production efficiency.

しかし、このような実装方法では、リフロー処理による熱によって、レンズと薄膜との線膨張係数の差によるクラックが発生してしまう。このため、レンズ上に形成する薄膜をより薄くするとともに、低屈折率にすることが検討されている。   However, in such a mounting method, a crack due to a difference in linear expansion coefficient between the lens and the thin film occurs due to heat generated by the reflow process. For this reason, it has been studied to make the thin film formed on the lens thinner and to have a low refractive index.

例えば、特許文献1には、プラスチック製光学部品上に、反応性蒸着法により、入射角60°〜75°のSiO斜め蒸着膜を形成することにより、低屈折率の反射防止膜を提供する方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 provides an antireflection film having a low refractive index by forming a SiO 2 obliquely deposited film having an incident angle of 60 ° to 75 ° on a plastic optical component by a reactive deposition method. A method is disclosed.

特開平5−80202号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-80202

しかし、このような反射防止膜では、蒸着膜が斜めに形成されていることから、波長ムラが生じやすいという問題がある。また、薄膜が用いられる用途によっては、親水性などの機能を有することが求められている。   However, such an antireflection film has a problem that wavelength unevenness is likely to occur because the deposited film is formed obliquely. Moreover, depending on the use for which a thin film is used, it is calculated | required to have functions, such as hydrophilicity.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、反射防止、耐リフロー、超親水などの機能を有する薄膜、及び、薄膜の形成方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、波長ムラが生じにくく低屈折率の薄膜、及び、薄膜の形成方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a thin film having functions such as antireflection, anti-reflow resistance, and superhydrophilicity, and a method for forming the thin film.
It is another object of the present invention to provide a thin film having a low refractive index that hardly causes wavelength unevenness and a method for forming the thin film.

上記目的を達成するため、本発明の第1の観点にかかる薄膜は、
基板上に形成され、
前記基板の略垂直方向に柱状に延びる複数のナノ構造体の集合層であり、
前記ナノ構造体は、蒸着材料からなる、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the thin film according to the first aspect of the present invention comprises:
Formed on the substrate,
An assembly layer of a plurality of nanostructures extending in a columnar shape in a substantially vertical direction of the substrate;
The nanostructure is made of a vapor deposition material.

前記集合層は、例えば、前記蒸着材料の膜充填密度が異なる複数の層が積層されている。
前記集合層は、例えば、前記基板上に形成された光学膜である。
前記集合層は、例えば、前記基板上に形成された反射防止膜である。
前記基板は、例えば、光学機器にリフロー処理により実装される光学レンズである。
For example, the aggregate layer is formed by stacking a plurality of layers having different film filling densities of the vapor deposition material.
The aggregate layer is, for example, an optical film formed on the substrate.
The aggregate layer is, for example, an antireflection film formed on the substrate.
The substrate is, for example, an optical lens mounted on an optical device by reflow processing.

本発明の第2の観点にかかる薄膜の形成方法は、
基板上に蒸着材料を蒸着して薄膜を形成する薄膜の形成方法であって、
前記基板を回転可能に配置する基板配置工程と、
前記基板配置工程で配置された基板と、前記蒸着材料の蒸着材料源との基板角度を調整する基板角度調整工程と、
前記基板角度調整工程により基板角度が調整された基板上に、前記蒸着材料源からの蒸着材料を蒸着させる蒸着工程と、を備え、
前記蒸着工程では、前記基板を継続的または断続的に回転させながら、当該基板上に蒸着材料を蒸着させる、ことを特徴とする。
The method for forming a thin film according to the second aspect of the present invention includes:
A thin film forming method for forming a thin film by depositing a deposition material on a substrate,
A substrate placement step of rotatably placing the substrate;
A substrate angle adjusting step of adjusting a substrate angle between the substrate arranged in the substrate arranging step and a vapor deposition material source of the vapor deposition material;
A deposition step of depositing a deposition material from the deposition material source on the substrate whose substrate angle has been adjusted by the substrate angle adjustment step, and
In the vapor deposition step, a vapor deposition material is vapor-deposited on the substrate while rotating the substrate continuously or intermittently.

前記蒸着工程では、例えば、基板上に蒸着材料をらせん状、または、ジグザグ状に蒸着させ、最終的に基板の略垂直方向に柱状に延びる複数のナノ構造体の集合層を形成する。
前記基板角度調整工程では、例えば、前記基板角度を調整することにより、前記蒸着材料の膜充填密度を設定する。
In the vapor deposition step, for example, a vapor deposition material is vapor-deposited on the substrate in a spiral or zigzag manner, and finally an aggregate layer of a plurality of nanostructures extending in a columnar shape in a substantially vertical direction of the substrate is formed.
In the substrate angle adjusting step, for example, the film filling density of the vapor deposition material is set by adjusting the substrate angle.

本発明によれば、波長ムラが生じにくく低屈折率の薄膜を形成することができる。   According to the present invention, it is possible to form a thin film having a low refractive index that is less likely to cause wavelength unevenness.

本発明の薄膜の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the thin film of this invention. 本発明の薄膜の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the thin film of this invention. 本発明の薄膜の形成に用いられる薄膜形成装置の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the thin film formation apparatus used for formation of the thin film of this invention. 実施例1の薄膜を示す図である。1 is a view showing a thin film of Example 1. FIG. 実施例1の薄膜の波長と反射率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the wavelength of the thin film of Example 1, and a reflectance. 実施例2の薄膜の波長と反射率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the wavelength of the thin film of Example 2, and a reflectance.

以下、本発明の薄膜、及び、薄膜の形成方法について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態の薄膜を示す図である。   Hereinafter, a thin film and a method for forming the thin film of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a thin film of the present embodiment.

図1に示すように、薄膜11は、基板12上に形成されている。薄膜11は、蒸着材料からなる蒸着膜により形成されている。蒸着材料としては、例えば、二酸化珪素(SiO)、二フッ化マグネシウム(MgF)、三酸化二アルミニウム(Al)、二酸化チタン(TiO)、五酸化二タンタル(Ta)等が用いられる。また、基板12としては、例えば、ガラス基板、半導体用基板(Si、GaAs等)、合成樹脂基板(PMMA、ポリカーボネイト等)等が用いられる。 As shown in FIG. 1, the thin film 11 is formed on a substrate 12. The thin film 11 is formed of a vapor deposition film made of a vapor deposition material. Examples of the vapor deposition material include silicon dioxide (SiO 2 ), magnesium difluoride (MgF 2 ), dialuminum trioxide (Al 2 O 3 ), titanium dioxide (TiO 2 ), and tantalum pentoxide (Ta 2 O 5). ) Etc. are used. Further, as the substrate 12, for example, a glass substrate, a semiconductor substrate (Si, GaAs, etc.), a synthetic resin substrate (PMMA, polycarbonate, etc.) and the like are used.

この蒸着膜(薄膜11)は、図1に示すように、基板12に形成された複数のナノ構造体13の集合層から構成されている。ナノ構造体13は、その幅が、例えば、数十nm〜数百nmであって、基板12の略垂直方向に柱状に延びるように形成されている。このように、ナノ構造体13が基板12に略垂直方向に柱状に延びているので、波長ムラが生じにくくなる。   As shown in FIG. 1, the deposited film (thin film 11) is composed of an aggregate layer of a plurality of nanostructures 13 formed on the substrate 12. The nanostructure 13 has a width of, for example, several tens of nanometers to several hundreds of nanometers, and is formed to extend in a columnar shape in a substantially vertical direction of the substrate 12. Thus, since the nanostructure 13 extends in a columnar shape in a direction substantially perpendicular to the substrate 12, wavelength unevenness is less likely to occur.

なお、後述するように、本実施の形態の薄膜の形成方法においては、基板12を回転させることにより、ナノ構造体13の集合層を形成しているので、基板12上に蒸着材料がらせん状に蒸着され、最終的に基板12の略垂直方向に柱状に延びる複数のナノ構造体13の集合層が形成される。   Note that, as will be described later, in the thin film formation method of the present embodiment, since the aggregate layer of the nanostructures 13 is formed by rotating the substrate 12, the evaporation material is spirally formed on the substrate 12. Finally, an aggregate layer of a plurality of nanostructures 13 extending in a columnar shape in a substantially vertical direction of the substrate 12 is formed.

ナノ構造体13の集合層は、薄膜11全体として、蒸着材料と空気とが一定割合で混合しており、この割合(薄膜の膜充填密度)により、薄膜11全体の屈折率が決定される。なお、後述するように、蒸着源である坩堝と基板との角度(後述する基板角度C)を変えることにより、基板12の上に形成される薄膜11の膜充填密度を変化させることができる。このため、薄膜11は、その膜充填密度、すなわち、後述する基板角度Cを調整することにより、所望の屈折率に設定可能である。   In the aggregate layer of the nanostructure 13, the vapor deposition material and air are mixed in a certain ratio as the entire thin film 11, and the refractive index of the entire thin film 11 is determined by this ratio (film packing density of the thin film). As will be described later, the film filling density of the thin film 11 formed on the substrate 12 can be changed by changing the angle between the crucible serving as the vapor deposition source and the substrate (substrate angle C described later). For this reason, the thin film 11 can be set to a desired refractive index by adjusting the film filling density, that is, the substrate angle C described later.

このように、薄膜11の屈折率を所望の屈折率に設定可能であることから、例えば、薄膜11を反射防止膜に用いことができる。一般に、基板表面における反射は、基板と空気との界面の屈折率差により生じる。このため、基板の屈折率の1/2乗の屈折率の薄膜を、所望の波長(λ)の(1/4)λの膜厚だけ基板に形成すれば基板表面における反射を防止することができる。例えば、基板12がガラス、合成樹脂などからなる場合、基板12の屈折率が約1.5であることから、屈折率約1.22の薄膜11を基板12に形成すれば、薄膜11は反射防止膜として機能する。   Thus, since the refractive index of the thin film 11 can be set to a desired refractive index, the thin film 11 can be used as an antireflection film, for example. In general, reflection on the substrate surface is caused by a difference in refractive index at the interface between the substrate and air. Therefore, reflection on the substrate surface can be prevented by forming a thin film having a refractive index which is a half power of the refractive index of the substrate to a thickness of (1/4) λ of a desired wavelength (λ). it can. For example, when the substrate 12 is made of glass, synthetic resin, or the like, the refractive index of the substrate 12 is about 1.5. Therefore, if the thin film 11 having a refractive index of about 1.22 is formed on the substrate 12, the thin film 11 is reflected. Functions as a prevention film.

ここで、薄膜11の膜充填密度は、次式で表される。

(式中、Pは膜充填密度、nは所望する薄膜の屈折率、nは空気の屈折率、nは蒸着材料のバルクの屈折率である。)
Here, the film packing density of the thin film 11 is expressed by the following equation.

(Wherein P is the film packing density, n is the desired refractive index of the thin film, n 0 is the refractive index of air, and n m is the bulk refractive index of the vapor deposition material.)

例えば、蒸着材料としてSiOを用いた場合、SiOの屈折率が1.46、空気の屈折率が1、所望する薄膜11の屈折率が1.22であることから、上式より薄膜11の膜充填密度P=(1.22−1)/(1.46−1)=0.478となる。このため、薄膜11の膜充填密度が0.478となるように、基板角度Cを調整することにより、薄膜11は、反射防止膜として機能する。 For example, when SiO 2 is used as the vapor deposition material, the refractive index of SiO 2 is 1.46, the refractive index of air is 1, and the refractive index of the desired thin film 11 is 1.22. The film packing density P = (1.22-1) / (1.46-1) = 0.478. For this reason, the thin film 11 functions as an antireflection film by adjusting the substrate angle C so that the film packing density of the thin film 11 is 0.478.

また、薄膜11には、表面に複数のナノ構造体13が設けられていることから、表面に微細な凹凸が形成されることとなる。この表面の微細な凹凸によって薄膜11の親水効果が強くなる。この結果、薄膜11は、その表面を超親水化する超親水膜としての機能を有する。   Moreover, since the thin film 11 is provided with a plurality of nanostructures 13 on the surface, fine irregularities are formed on the surface. The hydrophilic effect of the thin film 11 is strengthened by the fine irregularities on the surface. As a result, the thin film 11 has a function as a superhydrophilic film that makes the surface superhydrophilic.

このように、基板12上に形成された薄膜11が複数のナノ構造体13の集合層から構成されているので、薄膜11全体として、蒸着材料と空気とが一定割合で混合している。このため、薄膜11の屈折率を低くすることができる。また、薄膜11は、その表面を超親水化する超親水膜としての機能を有する。さらに、薄膜11のナノ構造体13が基板12の略垂直方向に柱状に延びるように形成されているので、波長ムラが生じにくくなる。加えて、薄膜11の屈折率を調整することができるので、反射防止膜として機能する薄膜11を容易に形成することができる。   Thus, since the thin film 11 formed on the substrate 12 is composed of an aggregate layer of a plurality of nanostructures 13, the vapor deposition material and air are mixed at a constant ratio as the entire thin film 11. For this reason, the refractive index of the thin film 11 can be made low. Moreover, the thin film 11 has a function as a superhydrophilic film | membrane which makes the surface superhydrophilic. Furthermore, since the nanostructure 13 of the thin film 11 is formed so as to extend in a columnar shape in the substantially vertical direction of the substrate 12, wavelength unevenness is less likely to occur. In addition, since the refractive index of the thin film 11 can be adjusted, the thin film 11 that functions as an antireflection film can be easily formed.

なお、薄膜11の複数のナノ構造体13の集合層は、一層に限定されるものではなく、複数の集合層からなる積層構造としてもよい。この場合、集合層を構成するナノ構造体13の幅(膜充填密度)の異なる層を複数層積層することが好ましい。薄膜11の反射防止可能な波長範囲を広くすることができるためである。   Note that the aggregate layer of the plurality of nanostructures 13 of the thin film 11 is not limited to a single layer, and may be a laminated structure including a plurality of aggregate layers. In this case, it is preferable to stack a plurality of layers having different widths (film filling densities) of the nanostructures 13 constituting the aggregate layer. This is because the wavelength range in which the thin film 11 can be prevented from being reflected can be widened.

図2にナノ構造体13の幅の異なる集合層を2層積層した例を示す。図2に示すように、薄膜11は、第1の集合層111と、第2の集合層112とから構成されている。第1の集合層111は、複数のナノ構造体131から構成されている。第2の集合層112は、ナノ構造体131よりも細い複数のナノ構造体132から構成されている。本例では、第2の集合層112の膜充填密度が第1の集合層111の膜充填密度よりも低くなるように、基板12上に第1の集合層111を形成した後、この第1の集合層111上に第2の集合層112を形成している。具体的には、第2の集合層112形成の際の基板角度Cを第1の集合層111形成の際の基板角度Cよりも大きくすることにより、ナノ構造体13の幅の異なる集合層を2層積層した。このように第1の集合層111上に第2の集合層112を形成することにより、第1の集合層111が反射防止可能な波長範囲よりも広い波長範囲について、第2の集合層112により反射防止可能となる。このため、薄膜11の反射防止可能な波長範囲を広くすることができる。   FIG. 2 shows an example in which two aggregate layers having different widths of the nanostructure 13 are stacked. As shown in FIG. 2, the thin film 11 includes a first aggregate layer 111 and a second aggregate layer 112. The first aggregate layer 111 is composed of a plurality of nanostructures 131. The second aggregate layer 112 includes a plurality of nanostructures 132 that are thinner than the nanostructures 131. In this example, after the first aggregate layer 111 is formed on the substrate 12 such that the film packing density of the second aggregate layer 112 is lower than the film packing density of the first aggregate layer 111, the first aggregate layer 111 is formed. The second aggregate layer 112 is formed on the aggregate layer 111. Specifically, by making the substrate angle C when forming the second aggregate layer 112 larger than the substrate angle C when forming the first aggregate layer 111, aggregate layers having different widths of the nanostructures 13 are formed. Two layers were laminated. In this way, by forming the second aggregate layer 112 on the first aggregate layer 111, the second aggregate layer 112 has a wavelength range wider than the wavelength range in which the first aggregate layer 111 can prevent reflection. It becomes possible to prevent reflection. For this reason, the wavelength range in which the thin film 11 can be prevented from being reflected can be widened.

次に、以上のような薄膜11の形成方法について説明する。まず、薄膜11の形成に用いられる薄膜形成装置について説明する。図3は、薄膜形成装置の概要を示す図である。   Next, a method for forming the thin film 11 as described above will be described. First, a thin film forming apparatus used for forming the thin film 11 will be described. FIG. 3 is a diagram showing an outline of the thin film forming apparatus.

図3に示すように、薄膜形成装置21は、真空槽22と、公転ドーム23と、回転板24と、坩堝25と、電子銃26と、水晶膜厚計27と、制御部28と、を備えている。   As shown in FIG. 3, the thin film forming apparatus 21 includes a vacuum chamber 22, a revolving dome 23, a rotating plate 24, a crucible 25, an electron gun 26, a quartz film thickness meter 27, and a control unit 28. I have.

真空槽22は、導体から構成され、接地された密閉容器から構成されている。真空槽22は、公転ドーム23、回転板24、坩堝25、電子銃26、水晶膜厚計27等を収容し、ガス導入口31と排気口32とを備えている。   The vacuum chamber 22 is composed of a conductor and is composed of a grounded sealed container. The vacuum chamber 22 accommodates a revolution dome 23, a rotating plate 24, a crucible 25, an electron gun 26, a crystal film thickness meter 27, and the like, and includes a gas introduction port 31 and an exhaust port 32.

ガス導入口31は、図示しないガス供給装置に接続され、真空槽22の内部にアルゴン(Ar)、酸素(O)等の放電ガス、プロセスガス等の任意のガスを導入する。なお、蒸着材料がSiOの場合には、真空槽へのガス導入は行わなくても問題ないが、蒸着材料がAl、TiO、Taなどのように、酸素が電子銃により乖離しやすいものについては、ガス導入口31からガスを導入することが好ましい。
排気口32は、図示しない真空ポンプなどの排気装置に接続され、真空槽22内のガスを排気する。
The gas inlet 31 is connected to a gas supply device (not shown), and introduces an arbitrary gas such as a discharge gas such as argon (Ar) and oxygen (O 2 ) and a process gas into the vacuum chamber 22. In the case where the vapor deposition material is SiO 2 , there is no problem even if the gas is not introduced into the vacuum chamber, but the vapor deposition material is oxygen such as Al 2 O 3 , TiO 2 , Ta 2 O 5. It is preferable to introduce gas from the gas inlet 31 for those that are easily separated by a gun.
The exhaust port 32 is connected to an exhaust device such as a vacuum pump (not shown), and exhausts the gas in the vacuum chamber 22.

公転ドーム23は、ドーム状に形成されている。公転ドーム23には、図示しない公転ドーム回転機構が設けられており、成膜処理の間、公転ドーム23を所定の回転数で回転させる。   The revolution dome 23 is formed in a dome shape. The revolution dome 23 is provided with a revolution dome rotation mechanism (not shown), and the revolution dome 23 is rotated at a predetermined rotational speed during the film forming process.

回転板24は、公転ドーム23に接続されている。回転板24には、成膜対象である基板29が配置される。なお、基板29は、回転板24近傍に保持する構成であってもよい。回転板24には、図示しない回転機構が設けられており、成膜処理の間、回転板24を所定の回転数で回転させる。この回転板24の回転により基板29が回転する。このように、基板29自身が回転することにより、基板29に垂直なナノ構造体からなる薄膜の蒸着が可能になる。また、基板29自身が回転しないと、坩堝25と基板29との距離A、Bの差によって、ナノ構造体からなる薄膜の膜厚が不均一になることから、基板29を回転させることにより、薄膜の膜厚を均一に保つことができる。このような構造により、基板29上に、膜厚、ナノ構造体の均一性に優れた薄膜を形成することができる。また、回転板24近傍には、図示しない基板加熱用ヒータが設けられており、基板加熱用ヒータにより、回転板24に配置された基板29を所望の温度に加熱することができる。   The rotating plate 24 is connected to the revolution dome 23. A substrate 29 that is a film formation target is disposed on the rotating plate 24. The substrate 29 may be configured to be held near the rotating plate 24. The rotating plate 24 is provided with a rotating mechanism (not shown), and rotates the rotating plate 24 at a predetermined number of revolutions during the film forming process. The substrate 29 is rotated by the rotation of the rotating plate 24. As described above, the rotation of the substrate 29 itself makes it possible to deposit a thin film made of a nanostructure perpendicular to the substrate 29. Further, if the substrate 29 itself does not rotate, the film thickness of the thin film made of nanostructures becomes non-uniform due to the difference in the distances A and B between the crucible 25 and the substrate 29. The film thickness of the thin film can be kept uniform. With such a structure, a thin film having excellent film thickness and nanostructure uniformity can be formed on the substrate 29. A substrate heating heater (not shown) is provided in the vicinity of the rotating plate 24, and the substrate 29 arranged on the rotating plate 24 can be heated to a desired temperature by the substrate heating heater.

坩堝25には、プロセスに応じた種類の蒸着材料が充填されている。例えば、SiO、ZrO、TiO等、所望の蒸着材料を用いればよく、複数の坩堝25を配置し、それぞれに異種の蒸着材料を充填してもよい。
電子銃26は、坩堝25内の蒸着材料に電子を衝突させ、蒸発温度まで加熱する。
水晶膜厚計27は、蒸着された薄膜の膜厚を測定、及び成膜速度を制御する。
The crucible 25 is filled with a type of vapor deposition material according to the process. For example, a desired vapor deposition material such as SiO 2 , ZrO 2 , or TiO 2 may be used, and a plurality of crucibles 25 may be arranged and filled with different vapor deposition materials.
The electron gun 26 collides electrons with the vapor deposition material in the crucible 25 and heats it to the evaporation temperature.
The quartz film thickness meter 27 measures the film thickness of the deposited thin film and controls the film forming speed.

制御部28は、プロセッサ(MPU、CPU等)、RAM、ROM、インタフェースなどから構成されている。制御部28は、この薄膜形成装置21の動作手順を規定する制御データを格納し、薄膜形成装置21内の各部に制御信号を供給して、薄膜形成装置21内の各部を制御する。   The control unit 28 includes a processor (MPU, CPU, etc.), RAM, ROM, an interface, and the like. The control unit 28 stores control data that defines the operation procedure of the thin film forming apparatus 21, supplies a control signal to each part in the thin film forming apparatus 21, and controls each part in the thin film forming apparatus 21.

次に、以上のような薄膜形成装置21を用いた場合を例に、本発明の薄膜の形成方法について説明する。なお、前述のように、薄膜形成装置21内の各部は、制御部28に制御されている。このため、制御部28が以下の薄膜形成装置21内の各部を制御する。   Next, the method for forming a thin film of the present invention will be described by taking the case of using the thin film forming apparatus 21 as described above as an example. As described above, each unit in the thin film forming apparatus 21 is controlled by the control unit 28. For this reason, the control part 28 controls each part in the following thin film forming apparatuses 21.

まず、回転板24に基板29を配置する。次に、蒸着源である坩堝25と基板29の角度(図3の基板角度C)を調整する。この基板角度Cを変化させることにより、基板12の上に形成される薄膜11の膜充填密度を所望の値に調整することができる。例えば、基板角度Cを大きくすることにより薄膜の膜充填密度が低くなる。このように、薄膜11は、基板角度Cを調整することにより、所望の屈折率に設定可能である。   First, the substrate 29 is disposed on the rotating plate 24. Next, the angle between the crucible 25 serving as a vapor deposition source and the substrate 29 (substrate angle C in FIG. 3) is adjusted. By changing the substrate angle C, the film packing density of the thin film 11 formed on the substrate 12 can be adjusted to a desired value. For example, by increasing the substrate angle C, the film packing density of the thin film is lowered. Thus, the thin film 11 can be set to a desired refractive index by adjusting the substrate angle C.

また、坩堝25に、形成する薄膜に応じた蒸着材料、例えば、SiOを充填する。次に、真空槽22内を図示しない排気装置によって、例えば、1Pa〜1×10−5Pa程度の高真空領域まで排気する。また、基板加熱用ヒータにより、回転板24に配置された基板29を所望の温度に加熱する。なお、基板29がPMMAのような合成樹脂からなる場合には、熱による基板29の劣化防止のため、加熱しないことが好ましい。 Further, the crucible 25 is filled with a vapor deposition material corresponding to the thin film to be formed, for example, SiO 2 . Next, the inside of the vacuum chamber 22 is exhausted to a high vacuum region of about 1 Pa to 1 × 10 −5 Pa, for example, by an exhaust device (not shown). Further, the substrate 29 disposed on the rotating plate 24 is heated to a desired temperature by the substrate heating heater. In addition, when the board | substrate 29 consists of synthetic resins like PMMA, in order to prevent deterioration of the board | substrate 29 with a heat | fever, it is preferable not to heat.

続いて、図示しない公転ドーム回転機構により公転ドーム23を所定の回転数で回転させるとともに、図示しない回転機構により回転板24を所定の回転数で回転させる。続いて、電子銃26から電子ビームを坩堝25内の蒸着材料(SiO)へ照射し、蒸着材料を蒸発温度まで昇温させる。なお、蒸着材料がAl、TiO、Taなどのように、酸素が電子銃により乖離しやすいものについては、ガス導入口31からガスを導入することが好ましい。 Subsequently, the revolution dome 23 is rotated at a predetermined rotation number by a revolution dome rotation mechanism (not shown), and the rotating plate 24 is rotated at a predetermined rotation number by a rotation mechanism (not shown). Subsequently, an electron beam is irradiated from the electron gun 26 onto the vapor deposition material (SiO 2 ) in the crucible 25 to raise the vapor deposition material to the evaporation temperature. As in the vapor deposition material such as Al 2 O 3, TiO 2, Ta 2 O 5, about what oxygen tends to deviate by an electron gun, it is preferred to introduce the gas from the gas inlet 31.

蒸着材料が蒸発温度まで昇温されると、蒸着材料であるSiOは真空槽22内を飛散し、基板29上に堆積することで緻密なSiO薄膜を形成する。形成されたSiO薄膜は、水晶膜厚計27により、その膜厚を測定する。そして、水晶膜厚計27により、SiO薄膜の膜厚が所定の膜厚、例えば、薄膜を反射防止膜として用いる場合には所望の波長(λ)の(1/4)λの膜厚が形成されていることが測定されると、電子銃26、図示しない基板加熱用ヒータなどを停止させる。最後に、真空槽22内の温度を冷却し、真空槽22内に大気を導入した後、薄膜が形成された基板29を取り出す。これにより、基板29に薄膜が形成できる。 When the vapor deposition material is heated to the evaporation temperature, SiO 2 as the vapor deposition material scatters in the vacuum chamber 22 and deposits on the substrate 29 to form a dense SiO 2 thin film. The film thickness of the formed SiO 2 thin film is measured by a quartz film thickness meter 27. Then, the quartz film thickness meter 27 shows that the SiO 2 thin film has a predetermined film thickness, for example, when the thin film is used as an antireflection film, the film thickness of (1/4) λ of the desired wavelength (λ) is When the formation is measured, the electron gun 26, a heater for heating the substrate (not shown), and the like are stopped. Finally, the temperature in the vacuum chamber 22 is cooled and the atmosphere is introduced into the vacuum chamber 22, and then the substrate 29 on which the thin film is formed is taken out. Thereby, a thin film can be formed on the substrate 29.

このように、基板29自身を回転させながら蒸着材料を基板29に蒸着させているので、基板29上に、基板29の略垂直方向に柱状に延びる複数のナノ構造体の集合層からなる本願発明の薄膜を容易に形成することができる。また、基板角度Cを調整することにより、所望の屈折率の薄膜を形成することができるので、薄膜の屈折率の薄膜を容易に形成することができる。このため、反射防止膜として機能する薄膜11を容易に製造できる。   As described above, since the deposition material is deposited on the substrate 29 while rotating the substrate 29 itself, the present invention is composed of an aggregate layer of a plurality of nanostructures extending in a columnar shape on the substrate 29 in a substantially vertical direction. The thin film can be easily formed. Further, since the thin film having a desired refractive index can be formed by adjusting the substrate angle C, the thin film having the refractive index of the thin film can be easily formed. For this reason, the thin film 11 which functions as an antireflection film can be easily manufactured.

また、このように薄膜が形成された基板をリフロー処理により光学機器に実装すれば、クラックが発生せず、反射防止機能を有する薄膜を光学機器に実装することができる。このように、本発明の薄膜の形成方法は、リフロー処理により光学機器に実装する光学部品に好適である。   In addition, if the substrate on which the thin film is formed in this manner is mounted on an optical device by reflow processing, a thin film having an antireflection function can be mounted on the optical device without generating a crack. Thus, the method for forming a thin film of the present invention is suitable for an optical component that is mounted on an optical device by reflow processing.

以下に実施例を示し、本発明をさらに詳しく説明する。なお、以下の実施例は、本発明の好適な一例を示すものであり、本発明を何ら限定するものではない。   The following examples illustrate the present invention in more detail. The following examples show preferred examples of the present invention and do not limit the present invention.

(実施例1)
本実施例では、リフロー対応合成樹脂基板の上に、SiOからなる反射防止機能を有する薄膜を形成した。
Example 1
In this example, a thin film having an antireflection function made of SiO 2 was formed on a reflow compatible synthetic resin substrate.

まず、回転板24に基板29を配置した。次に、反射防止機能を有するために所望する薄膜の屈折率が1.22であるため、SiOの膜充填密度が、0.478となるように、基板角度Cを65度に調整した。また、坩堝25にSiOを充填し、真空槽22内を、図示しない排気装置によって、1.6×10−3Paまで排気した。なお、基板29が合成樹脂であることから、熱による基板29の劣化防止のため、基板29の加熱は行わなかった。 First, the substrate 29 was disposed on the rotating plate 24. Next, since the refractive index of the desired thin film to have an antireflection function is 1.22, the substrate angle C was adjusted to 65 degrees so that the SiO 2 film filling density was 0.478. Moreover, the crucible 25 was filled with SiO 2, and the inside of the vacuum chamber 22 was evacuated to 1.6 × 10 −3 Pa by an exhaust device (not shown). Since the substrate 29 is a synthetic resin, the substrate 29 was not heated to prevent the substrate 29 from being deteriorated by heat.

続いて、図示しない公転ドーム回転機構により公転ドーム23を15rpmで回転させるとともに、図示しない回転機構により回転板24を79rpmで回転させる。次に、電子銃26から電子ビームを坩堝25内のSiOへ照射し、蒸着材料を蒸発温度まで昇温させる。なお、蒸着材料にSiOを用いたため真空槽22へのガス導入は行なかった。また、蒸着レートは、0.4nm/secで蒸着をした。形成されたSiO薄膜の膜厚が、波長530nmで反射率が最小になるような物理膜厚(約108nm)となるように水晶膜厚計27にて制御した。 Subsequently, the revolution dome 23 is rotated at 15 rpm by a revolution dome rotation mechanism (not shown), and the rotating plate 24 is rotated at 79 rpm by a rotation mechanism (not shown). Next, an electron beam is irradiated from the electron gun 26 onto the SiO 2 in the crucible 25 to raise the temperature of the vapor deposition material to the evaporation temperature. Since SiO 2 was used as the vapor deposition material, no gas was introduced into the vacuum chamber 22. The vapor deposition rate was 0.4 nm / sec. The thickness of the formed SiO 2 thin film was controlled by the quartz film thickness meter 27 so that the physical film thickness (about 108 nm) was such that the reflectance was minimized at a wavelength of 530 nm.

このようにして形成された薄膜のSEM写真を図4に示す。また、この薄膜の波長と反射率との関係を図5に示す。なお、反射率の測定は、株式会社日立ハイテクノロジーズ社の分光光度計U4000を用いて測定をした。   An SEM photograph of the thin film thus formed is shown in FIG. Moreover, the relationship between the wavelength of this thin film and a reflectance is shown in FIG. The reflectance was measured using a spectrophotometer U4000 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation.

図4に示すように、基板29上に形成された薄膜は、基板29の略垂直方向に柱状に延びる複数のナノ構造体の集合層であることが確認できた。また、薄膜の反射率が波長530nm付近で小さくなっていることが確認でき、この波長付近で反射防止機能を有することが確認できた。   As shown in FIG. 4, the thin film formed on the substrate 29 was confirmed to be an aggregate layer of a plurality of nanostructures extending in a columnar shape in a substantially vertical direction of the substrate 29. In addition, it was confirmed that the reflectance of the thin film was small near the wavelength of 530 nm, and it was confirmed that the thin film had an antireflection function near this wavelength.

また、このように形成された薄膜に、注射器により水を一滴たらして接触角を観察したところ、接触角が測れないほど水滴が広がった。このため、この薄膜は超親水膜であることが確認できた。   Moreover, when a drop of water was dropped on the thin film formed in this way with a syringe and the contact angle was observed, the water droplet spread so much that the contact angle could not be measured. For this reason, it was confirmed that this thin film was a superhydrophilic film.

次に、薄膜が形成された基板を加熱してクラックを評価するリフロー試験を3回実施した。なお、リフローは260℃で30秒間、N雰囲気下で実施した。また、加熱方式は対流加熱方式を用いた。クラックの評価は、加熱後の基板をオリンパス製金属顕微鏡で50倍、100倍とし、クラックが発生したか否かを観察することにより判断した。結果を表1に示す。 Next, a reflow test for evaluating the crack by heating the substrate on which the thin film was formed was performed three times. The reflow was performed at 260 ° C. for 30 seconds in an N 2 atmosphere. The heating method was a convection heating method. The evaluation of the crack was made by observing whether the crack was generated by setting the heated substrate to 50 times or 100 times with an Olympus metal microscope. The results are shown in Table 1.


表1に示すように、3回のリフロー試験の実施により、実施例1の基板にクラックが発生していないことが確認できた。

As shown in Table 1, it was confirmed that cracks were not generated on the substrate of Example 1 by performing the reflow test three times.

続いて、3回のリフロー試験を行った後、付着力試験を実施した。付着力試験は、薄膜が形成された基板面にテープを貼り、基板面に対して垂直方向にテープを剥がす(テープテスト1)、及び、基板面に対して45°方向にテープを剥がす(テープテスト2)の2種類の方法により、膜剥離が有るか否かを観察することにより判断した。なお、テープは、ニチバン製のセロテープ(登録商標)を用いた。結果を表2に示す。   Then, after performing the reflow test 3 times, the adhesive force test was implemented. In the adhesion test, a tape is applied to a substrate surface on which a thin film is formed, the tape is peeled off in a direction perpendicular to the substrate surface (tape test 1), and the tape is peeled off in a direction of 45 ° with respect to the substrate surface (tape Judgment was made by observing whether or not there was film peeling by the two types of tests 2). As the tape, Nichiban cello tape (registered trademark) was used. The results are shown in Table 2.


表2に示すように、付着力試験の実施により、実施例1の基板では膜剥離が生じておらず、付着力を有することが確認できた。また、リフロー試験後の分光反射率変化を測定したところ、その変化は5%未満であった。

As shown in Table 2, by carrying out the adhesion test, it was confirmed that the substrate of Example 1 had no film peeling and had adhesion. Moreover, when the change in the spectral reflectance after the reflow test was measured, the change was less than 5%.

(実施例2)
本実施例では、リフロー対応合成樹脂基板の上に、SiOからなるナノ構造体13の幅の異なる集合層を2層積層した薄膜を形成した。
(Example 2)
In this example, a thin film in which two aggregate layers having different widths of nanostructures 13 made of SiO 2 were laminated on a reflow-compatible synthetic resin substrate was formed.

反射率の低くなる帯域幅を広げるため、集合層の膜充填密度が0.83(屈折率:1.384)となるように、基板角度Cを45度に調整したことを除いて、実施例1と同様の手順で、第1の集合層を97nm形成した。   In order to widen the bandwidth where the reflectivity is lowered, the embodiment example is different except that the substrate angle C is adjusted to 45 degrees so that the film packing density of the aggregate layer is 0.83 (refractive index: 1.384). In the same procedure as in No. 1, a 97 nm first aggregate layer was formed.

次に、第1の集合層上に、集合層の膜充填密度が0.40(屈折率:1.185)となるように、基板角度Cを70度に調整した後、実施例1と同様の手順で、第2の集合層を110nm形成した。このようにして、ナノ構造体13の幅の異なる集合層を2層積層した薄膜を形成した。   Next, after adjusting the substrate angle C to 70 degrees so that the film packing density of the aggregate layer is 0.40 (refractive index: 1.185) on the first aggregate layer, the same as in Example 1 is performed. The second aggregate layer was formed to 110 nm by the procedure described above. In this way, a thin film was formed by laminating two aggregate layers having different widths of the nanostructure 13.

このようにして形成された薄膜のSEM写真を確認したところ、図2とほぼ同様の形状であることが確認できた。また、この薄膜の波長と反射率との関係を図6に示す。図6に示すように、実施例1と比較して、反射率が低くなる波長帯域幅が拡大していることが確認できた。   When the SEM photograph of the thin film thus formed was confirmed, it was confirmed that the shape was almost the same as that in FIG. Moreover, the relationship between the wavelength of this thin film and a reflectance is shown in FIG. As shown in FIG. 6, it can be confirmed that the wavelength bandwidth in which the reflectance is low is increased as compared with Example 1.

また、このように形成された薄膜に、注射器により水を一滴たらして接触角を観察したところ、接触角が測れないほど水滴が広がった。このため、この薄膜は超親水膜であることが確認できた。   Moreover, when a drop of water was dropped on the thin film formed in this way with a syringe and the contact angle was observed, the water droplet spread so much that the contact angle could not be measured. For this reason, it was confirmed that this thin film was a superhydrophilic film.

次に、薄膜が形成された基板について、実施例1と同様に、リフロー試験を3回実施した。結果を表1に示す。表1に示すように、3回のリフロー試験の実施により、実施例2の基板にクラックが発生していないことが確認できた。また、実施例1と同様に、3回のリフロー試験を行った後、付着力試験を実施した。結果を表2に示す。表2に示すように、付着力試験の実施により、実施例2の基板では膜剥離が生じておらず、付着力を有することが確認できた。また、リフロー試験後の分光反射率変化を測定したところ、その変化は5%未満であった。   Next, a reflow test was performed three times on the substrate on which the thin film was formed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, it was confirmed that cracks were not generated in the substrate of Example 2 by performing the reflow test three times. Moreover, after performing the reflow test 3 times similarly to Example 1, the adhesive force test was implemented. The results are shown in Table 2. As shown in Table 2, it was confirmed by performing the adhesion test that the substrate of Example 2 had no film peeling and had adhesion. Moreover, when the change in the spectral reflectance after the reflow test was measured, the change was less than 5%.

なお、本発明は、上記の実施の形態に限られず、種々の変形、応用が可能である。例えば、薄膜の形成方法は、基板29自身を回転させながら蒸着材料を基板29に蒸着させ、基板29上に、基板29の略垂直方向に柱状に延びる複数のナノ構造体の集合層からなる薄膜を形成できれば、薄膜形成装置21を用いなくてもよい。   In addition, this invention is not restricted to said embodiment, A various deformation | transformation and application are possible. For example, in the thin film forming method, a vapor deposition material is vapor-deposited on the substrate 29 while rotating the substrate 29 itself, and the thin film is formed of an aggregate layer of a plurality of nanostructures extending in a columnar shape on the substrate 29 in a substantially vertical direction. Can be used, the thin film forming apparatus 21 may not be used.

また、上記実施の態様では、基板29を一定速度で回転させることにより、基板29上に蒸着材料をらせん状に蒸着させ、最終的に基板29の略垂直方向に柱状に延びる複数のナノ構造体の集合層を形成する場合を例に本発明を説明したが、基板29上に、均一な厚さのナノ構造体の集合層からなる薄膜が形成できればよく、例えば、基板29を停止させた状態で一定時間(t)成膜し、基板29を60度(α)回転させて一定時間成膜し、更に基板29を60度回転させて一定時間成膜する、という動作を繰り返すように、基板12を断続的に回転させてもよい。この場合、基板29上に蒸着材料をジグザグ状に蒸着させ、最終的に基板29の略垂直方向に柱状に延びる複数のナノ構造体の集合層を形成することができる。また、基板回転角度αと時間tとを変更することで、薄膜の状態(屈折率等)を変えることができるため、所望の状態の薄膜構造体を形成することができる。   In the above embodiment, the substrate 29 is rotated at a constant speed, whereby the deposition material is spirally deposited on the substrate 29, and finally a plurality of nanostructures extending in a columnar shape in a substantially vertical direction of the substrate 29. The present invention has been described by taking as an example the case of forming an aggregate layer of the above, but it is sufficient that a thin film composed of an aggregate layer of nanostructures having a uniform thickness can be formed on the substrate 29. For example, the state in which the substrate 29 is stopped In order to repeat the operation of forming a film for a certain time (t), rotating the substrate 29 by 60 degrees (α), forming a film for a certain time, and further rotating the substrate 29 by 60 degrees to form a film for a certain time. 12 may be rotated intermittently. In this case, the vapor deposition material is vapor-deposited on the substrate 29 in a zigzag shape, and finally, an aggregate layer of a plurality of nanostructures extending in a columnar shape in a substantially vertical direction of the substrate 29 can be formed. In addition, by changing the substrate rotation angle α and the time t, the state of the thin film (refractive index or the like) can be changed, so that a thin film structure in a desired state can be formed.

上記実施の態様では、公転ドーム23を回転させるとともに回転板24を回転させた場合を例に本発明を説明したが、例えば、回転板24のみを回転させてもよい。この場合にも、基板29上に、その略垂直方向に柱状に延びる複数のナノ構造体の集合層を形成することができる。   In the above embodiment, the present invention has been described by taking the case where the revolution dome 23 is rotated and the rotating plate 24 is rotated as an example. However, for example, only the rotating plate 24 may be rotated. Also in this case, an aggregate layer of a plurality of nanostructures extending in a columnar shape in the substantially vertical direction can be formed on the substrate 29.

上記実施の態様では、実施例2において、第1の集合層を形成した後に基板角度Cを変えて第2の集合層を形成したが、例えば、第1の集合層の形成中に基板角度Cを連続的に変化させてもよい。この場合、薄膜の膜充填密度を連続的に変化させることができる。   In the above embodiment, in Example 2, the second aggregate layer is formed by changing the substrate angle C after the first aggregate layer is formed. For example, the substrate angle C is formed during the formation of the first aggregate layer. May be continuously changed. In this case, the film packing density of the thin film can be continuously changed.

上記実施の形態では、蒸着材料としてSiOを用いた場合を中心に本実施の形態を説明したが、蒸着材料は基板12の略垂直方向に柱状に延びる複数のナノ構造体13の集合層を形成可能なものであればよく、例えば、MgF、Al、TiO、Taであってもよい。なお、蒸着材料がAl、TiO、Taなどのように、酸素が電子銃により乖離しやすいものについては、この薄膜形成の際には、ガス導入口31からガスを導入することが好ましい。 In the above embodiment, the present embodiment has been described with a focus on the case where SiO 2 is used as the vapor deposition material. However, the vapor deposition material is an aggregate layer of a plurality of nanostructures 13 extending in a columnar shape in a substantially vertical direction of the substrate 12. Any material that can be formed may be used. For example, MgF 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , and Ta 2 O 5 may be used. In the case where the evaporation material is such that Al 2 O 3 , TiO 2 , Ta 2 O 5, etc., where oxygen is easily separated by the electron gun, gas is introduced from the gas inlet 31 when this thin film is formed. It is preferable to do.

上記実施の形態では、基板29としてリフロー対応合成樹脂基板を用いた場合を中心に本実施の形態を説明したが、基板はガラス基板やSi、GaAs等の半導体用基板、PMMA、ポリカーボネート等の合成樹脂基板であってもよい。なお、基板にガラス基板や半導体用基板を用いた場合には、薄膜形成において、基板加熱用ヒータにより回転板24に配置された基板29を所望の温度に加熱することが好ましい。   In the above embodiment, the present embodiment has been described mainly using a reflow-compatible synthetic resin substrate as the substrate 29. However, the substrate is a glass substrate, a semiconductor substrate such as Si or GaAs, PMMA, polycarbonate, or the like. It may be a resin substrate. When a glass substrate or a semiconductor substrate is used as the substrate, it is preferable to heat the substrate 29 disposed on the rotating plate 24 to a desired temperature by a substrate heating heater in forming a thin film.

本発明は、反射防止機能、耐リフロー機能、親水化機能を有する薄膜及び薄膜の形成方法に有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for a thin film having an antireflection function, a reflow resistance function, and a hydrophilization function, and a method for forming the thin film.

11 薄膜
12 基板
13 ナノ構造体
21 薄膜形成装置
22 真空槽
23 公転ドーム
24 回転板
25 坩堝
26 電子銃
27 水晶膜厚計
28 制御部
29 基板
31 ガス導入口
32 排気口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Thin film 12 Substrate 13 Nanostructure 21 Thin film forming apparatus 22 Vacuum tank 23 Revolving dome 24 Rotating plate 25 Crucible 26 Electron gun 27 Crystal film thickness meter 28 Controller 29 Substrate 31 Gas inlet 32 Exhaust port

Claims (8)

基板上に形成され、
前記基板の略垂直方向に柱状に延びる複数のナノ構造体の集合層であり、
前記ナノ構造体は、蒸着材料からなる、ことを特徴とする薄膜。
Formed on the substrate,
An assembly layer of a plurality of nanostructures extending in a columnar shape in a substantially vertical direction of the substrate;
The nanostructure is made of a vapor deposition material.
前記集合層は、前記蒸着材料の膜充填密度が異なる複数の層が積層されている、ことを特徴とする請求項1に記載の薄膜。   The thin film according to claim 1, wherein the aggregate layer is formed by laminating a plurality of layers having different film packing densities of the vapor deposition material. 前記集合層は、前記基板上に形成された光学膜である、ことを特徴とする請求項1または2に記載の薄膜。   The thin film according to claim 1, wherein the aggregate layer is an optical film formed on the substrate. 前記集合層は、前記基板上に形成された反射防止膜である、ことを特徴とする請求項1または2に記載の薄膜。   The thin film according to claim 1, wherein the aggregate layer is an antireflection film formed on the substrate. 前記基板は光学機器にリフロー処理により実装される光学レンズである、ことを特徴とする請求項3または4に記載の薄膜。   The thin film according to claim 3 or 4, wherein the substrate is an optical lens mounted on an optical device by a reflow process. 基板上に蒸着材料を蒸着して薄膜を形成する薄膜の形成方法であって、
前記基板を回転可能に配置する基板配置工程と、
前記基板配置工程で配置された基板と、前記蒸着材料の蒸着材料源との基板角度を調整する基板角度調整工程と、
前記基板角度調整工程により基板角度が調整された基板上に、前記蒸着材料源からの蒸着材料を蒸着させる蒸着工程と、を備え、
前記蒸着工程では、前記基板を継続的または断続的に回転させながら、当該基板上に蒸着材料を蒸着させる、ことを特徴とする薄膜の形成方法。
A thin film forming method for forming a thin film by depositing a deposition material on a substrate,
A substrate placement step of rotatably placing the substrate;
A substrate angle adjusting step of adjusting a substrate angle between the substrate arranged in the substrate arranging step and a vapor deposition material source of the vapor deposition material;
A deposition step of depositing a deposition material from the deposition material source on the substrate whose substrate angle has been adjusted by the substrate angle adjustment step, and
In the vapor deposition step, a vapor deposition material is vapor-deposited on the substrate while rotating the substrate continuously or intermittently.
前記蒸着工程では、基板上に蒸着材料をらせん状、または、ジグザグ状に蒸着させ、最終的に基板の略垂直方向に柱状に延びる複数のナノ構造体の集合層を形成する、ことを特徴とする請求項6に記載の薄膜の形成方法。   In the vapor deposition step, the vapor deposition material is vapor-deposited on the substrate in a spiral or zigzag manner, and finally an aggregate layer of a plurality of nanostructures extending in a columnar shape in a substantially vertical direction of the substrate is formed. The method for forming a thin film according to claim 6. 前記基板角度調整工程では、前記基板角度を調整することにより、前記蒸着材料の膜充填密度を設定する、ことを特徴とする請求項6または7に記載の薄膜の形成方法。   The thin film forming method according to claim 6 or 7, wherein, in the substrate angle adjusting step, the film filling density of the vapor deposition material is set by adjusting the substrate angle.
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