JP2015114599A - 光学多層膜、光学レンズ及び光学多層膜の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材100上に設ける光学多層膜であって、前記光学多層膜は、基材上に、屈折率が1.76以上2.7以下の高屈折膜101、酸フッ化マグネシウム膜102、フッ化マグネシウム膜103を隣接して有し、前記酸化フッ化マグネシウム膜は、下記式(1)の組成を有することを特徴とする光学多層膜。MgxOyFz(0.01≦z/x≦1.45、0.01≦z/y≦3.17を満たす)式(1)
【選択図】図1
Description
MgxOyFz(0.01≦z/x≦1.45、0.01≦z/y≦3.17を満たす) 式(1)
本発明の光学多層膜は、基材上に設ける反射防止機能を有する光学多層膜に関する。
酸フッ化マグネシウム膜102は、下記式(1)の組成を有する。
MgxOyFz(0.01≦z/x≦1.45、0.01≦z/y≦3.17を満たす) 式(1)
本発明の光学レンズは、光学レンズ上に上記の反射防止機能を有する光学多層膜が設けられている。
本発明の光学多層膜の製造方法は、基材100上に、高屈折膜101を設ける工程と、前記高屈折率膜101の上に酸フッ化マグネシウム膜102を成膜する工程とを有する。また、スパッタ法を用いて前記酸フッ化マグネシウム膜102の上に隣接させてフッ化マグネシウム膜103を成膜する工程とを有する。
MgXOYFZ(0.01≦z/x≦1.45、0.01≦z/y≦3.17を満たす) 式(1)
次に、フッ化マグネシウム膜102を製膜する工程について説明する。ターゲットとしては、マグネシウムを用いることができる。導入するガスとしては、フッ素系ガスを用いる。フッ素系ガスとしては、フルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボン等を用いることができる。フッ化マグネシウム膜の材料及び膜厚は、上記の光学多層膜で記載した条件を満たすことが好ましい。
図2は、実施例で用いた成膜装置の概略図である。
表1に示した種々のSiO2基板/Ta2O5膜/MgXOYFZ膜について、MgXOYFZ膜の膜組成を光電子分光法(XPS:X−ray photoelectron spectroscopy)により分析した。測定装置はULVAC−PHI社製PHI Quantera SXMを利用した。分析条件は以下の通りである。
X線源:単色化Al(1486.6eV)
検出領域:100μmΦ
検出深さ:約4〜5nm(取出角45°)
測定スペクトル:Mg1s、O1s、F1s
スパッタ条件:Ar+1kV
スパッタ速度:約1nm/min(SiO2換算値)、約5min/cycle
図3、図4に、それぞれHFC−245faの流量が0Pa・m3/sec(0sccm)と1.27×10−3Pa・m3/sec(7.5sccm)の時の、MgxOyFz膜の(A)Mg1s、(B)O1s、(C)F1sピークの深さ方向の測定モンタージュスペクトルを示す。ここで、Mg1s、O1s、F1sピークは、それぞれMg,O,Fの1s軌道のピークである。一般的に、MgF2のMg1sの結合エネルギーは約1305[eV]、MgF2のF1sは約685[eV]、またMgOのO1sは約530[eV]である。HFC−245faの流量が0Pa・m3/sec(0sccm)の場合においても、膜中にF成分を含んでいることが確認できる。
次に、SiO2基板/Ta2O5膜/MgxOyFz膜/MgF2膜の多層膜について、MgxOyFz膜の膜厚を変化させた場合の光吸収について調べた。MgxOyFz膜は、表1に示した種々のSiO2基板/Ta2O5膜/MgxOyFz膜における、HFC−245faの流量が0Pa・m3/sec(0sccm)の場合のMgxOyFz膜を成膜した。表3にMgxOyFz膜の膜厚を変化させて場合のSiO2基板(2mm)/Ta2O5膜(100nm)/MgxOyFz膜(0〜135nm)/MgF2膜(約30nm)の光吸収の関係を示す。MgxOyFz膜の膜厚が8nm以上の時には光吸収を0.6%未満に抑えることができた。
2 排気系(成膜室)
3 ターゲットユニット
4 冷却ボックス
5 バッキングプレート
6a、6b ターゲット
7 絶縁材
8 アノード電極
9 切り替えスイッチ
10 直流電源
11 ゲートバルブ
12 ロードロック室
13 排気系(ロードロック室)
14 移動機構
15 基板ホルダー
16 基板
17 遮蔽板
18 スパッタリングガス導入ポート(Ar)
19 反応性ガス導入ポート(O2)
20 反応性ガス導入ポート(ハイドロフルオロカーボン)
100 基材
101 高屈折率膜
102 酸フッ化マグネシウム膜
103 フッ化マグネシウム膜
Claims (9)
- 基材上に設ける光学多層膜であって、
前記光学多層膜は、基材上に、屈折率が1.76以上2.7以下の高屈折膜、酸フッ化マグネシウム膜、フッ化マグネシウム膜を隣接して有し、
前記酸フッ化マグネシウム膜は、下記式(1)の組成を有することを特徴とする光学多層膜。
MgxOyFz(0.01≦z/x≦1.45 、0.01≦z/y≦3.17を満たす) 式(1) - 前記酸フッ化マグネシウム膜の膜厚が5nm以上1.5μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の光学多層膜。
- 前記高屈折率膜は、Ta2O5又はNb2O5を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学多層膜。
- 前記フッ化マグネシウム膜は、550nmにおける屈折率が1.40以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光学多層膜。
- レンズ上に光学多層膜が設けられた光学レンズにおいて、
前記光学多層膜は、基材上に、屈折率が1.76以上2.7以下の高屈折膜、酸フッ化マグネシウム膜、フッ化マグネシウム膜を隣接して有し、
前記酸フッ化マグネシウム膜は、下記式(1)の組成を有することを特徴とする光学レンズ。
MgxOyFz(0.01≦z/x≦1.45、0.01≦z/y≦3.17を満たす) 式(1) - 基板上に、高屈折膜を設ける工程と、
前記高屈折率膜の上に下記式(1)の組成を有する酸フッ化マグネシウム膜を成膜する工程と、
MgxOyFz(1≦z/x≦1.45、0.01≦z/y≦3.17を満たす) 式(1)
前記酸フッ化マグネシウム膜の上にフッ化マグネシウム膜を成膜する工程と、を有することを特徴とする光学多層膜の製造方法。 - 前記フッ化マグネシウム膜を成膜する工程は、スパッタ法を用いることを特徴とする請求項6に記載の光学多層膜の製造方法。
- 前記酸フッ化マグネシウム膜を成膜する工程及び前記フッ化マグネシウム膜を成膜する工程は、スパッタ法を用いることを特徴とする請求項6に記載の光学多層膜の製造方法。
- 前記高屈折率膜は、Ta2O5又はNb2O5を有することを特徴とする請求項7又は8に記載の光学多層膜の製造方法。
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