JP2758397B2 - 反射防止被膜を有する複合光学用素子 - Google Patents
反射防止被膜を有する複合光学用素子Info
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景および概要
本発明は膜もしくは薄膜等の光学用素子、更に詳細に
は、二層の有機反射防止被膜を有する、多層複合高透過
率素子に関する。 近年、種々の集積回路に使用される半導体ウェハの製
造において薄膜（pellicle）等の種々の光学用素子（op
tical element）が重要な役割を果たしている。当業者
に周知のように、薄膜は、ウェハ製造に必要な種々のホ
トリソグラフィ（photolithography）工程に使用される
ホトマスク（photo mask）を防護（汚染に対して）する
ものである。 典型的な薄膜は、環状枠に支持された極めて薄い光学
フィルムの形態であり、ホトリソグラフィの間ウェハ上
部に設置される。 薄膜が最も有効なものであるためには、ホトマスクの
汚染を防止することに加えて、ホトリソグラフィにおい
て使用される光の波長について非常に高い光学的透過率
を示すものでなければならない。 ニトロセルロースより典型的に成る単層薄膜が過去に
おいて広く、有効に用いられてきているが、そのような
薄膜では得られないような高い透過率をユーザーが欲す
る場合も多い。この目的のため、いわゆる反射防止被膜
（anti−reflective coating）を施した多層薄膜の製造
が提案されてきている。従来、薄膜製造の分野におい
て、かかる被膜はニトロセルロース基層の片面もしくは
両面上に順次、適当に堆積した無機材料の複数層の形態
を採ってきている。然しながら、このような被膜は幾つ
かの問題を露呈してきている。 まず第一に、反射防止被膜製造用に過去において選ば
れてきた材料は、摂氏1,000度以上の如き非常に高温で
の真空蒸着を必要とし、従って、比較的遅くて高価なバ
ッチ式製造法を採用せざるを得なかった。別の重要な問
題点は、通常的なニトロセルロース基層と反射防止被膜
層間に深刻な熱的不均衡（thermal mismatch）が存在
し、それにより反射防止被膜の亀裂および／またはそれ
に続くはがれ（peeling）が生ずる恐れがあるというこ
とである。 従って、本発明の総括的な目的は、上述の障害を伴わ
ない反射防止被膜を有する独特の光学用素子構成物を提
供することにある。 本発明の好ましい具体例によれば、かかる素子（薄膜
として使用され得る）はニトロセルロースまたは酢酸セ
ルロースより典型的に成る基層、基層表面に接合し、か
つ一面に分布した有機材料より成る中間層、および中間
層の露出面に接合し、かつ一面に分布した他の有機材料
より成る他の一の層からなる。本発明の構成物において
提案される中間層は芳香族ポリマー化合物またはビニル
基含有化合物から成る。この層によく適しているもの
は、ポリビニルナフタレン、ポリメチルスチレンおよび
ポリスチレンであり、ニトロセルロースもしくは酢酸セ
ルロース層上への散布のため、トルエンまたはキシレン
中に溶解し、塗布される。三番目に挙げた層は過フッ化
炭化水素化合物から成り、好ましくは適当な溶剤中で調
製される該組成物については後述される。 本発明により達成される目的および利益は、以下の記
載並びに図面により更に明白なものとなろう。 発明の具体的な説明 符号10で総括的に示される添付図は、本発明により製
造される光学用素子膜（membrane）もしくは薄膜（pell
icle）を示す。素子10には基層12、中間層14、および三
番目のあるいは他の層16が含まれる。これらの層は、ス
ピンキャスティング（spin casting）等の従来の技術に
より順次形成される。特に、これらの層は室温あるいは
摂氏100度未満の温度において容易に調製、固化（cure
d）される。 層12の厚さ（T1）は約2.8ミクロンであり、好ましく
は従来薄膜に使用されているニトロセルロースより成
る。上述したように、この層に使用され得る他の材料は
酢酸セルロースである。層12の屈折率は約1.5である。
層14はポリビニルナフタレン、ポリメチルスチレン、あ
るいはポリスチレン等の有機芳香族ビニル基含有ポリマ
ー化合物より好ましく成る。膜10の場合、層14はトルエ
ン中に溶解し、塗布されたポリビニルナフタレンより特
定的に成り、その厚さ（T2）は約650オングストローム
である。層14の屈折率は約1.7である。最後に、層16は
過フッ化炭化水素化合物より成り、厚さ（T3）は約800
オングストロームである。層16の屈折率は約1.4であ
る。 層16用の材料は以下に述べるように調製される。ポリ
ペンタデカフルオロオクチル＝メタクリレート（Minnes
ota Minig and Manufacturing Company（3M）社のFC−7
21）1000mlを、低圧蒸発により200mlに濃縮した。FC−7
7として知られる他の3M社製品を100容量％含有する溶剤
1800mlをこの濃縮液に添加した。ロ過後、2000mlの混合
液は、層14上への既述のスピンキャスティングを行なえ
る状態であった。 この膜の全ての層の形成技法として使用されるスピン
キャスティングにより、良好な厚さ制御が為される。 考慮すべき非常に重要なことは、中間層用に使用され
る溶剤が基層を溶解せず、外層用に使用される溶剤が中
間層、基層いずれも溶解しないということが不可欠であ
ることである。上述した溶剤はこの要求を十分に満たす
ものである。 層14および16は、両層一体として本明細書にいう反射
防止Ｖ−被膜を形成するものであり、その物理的性質は
当業者のよく知るところである。上述の如き有機材料よ
り形成されるこれらの層により、先に言及した問題点は
ほぼ完全に回避される。更に、層14,16については典型
的な固化／乾燥時間が５〜10分であり、ほぼ室温で形
成、固化され得るが、このことは非常に高効率かつ低コ
ストの製造工程を可能にする。簡単かつ連続的（バッチ
式とは異なる）な処理が可能となるのである。 ここで述べている素子は基層の片面のみに反射防止被
膜を有するものである。然しながら、当業者であるなら
ば、かかる二層被膜を基層の両面に施すことが望ましい
場合もあり得るということを了解するであろう。また、
膜および薄膜以外の光学用素子についても、本発明の教
示により製造され得るということが了解されなければな
らない。 このように、本明細書において本発明の好ましい具体
例が開示、記述され、ある変化例が示唆されているが、
本発明の精神を逸脱しない他の変化、変更例もあり得る
ということが理解されよう。
は、二層の有機反射防止被膜を有する、多層複合高透過
率素子に関する。 近年、種々の集積回路に使用される半導体ウェハの製
造において薄膜（pellicle）等の種々の光学用素子（op
tical element）が重要な役割を果たしている。当業者
に周知のように、薄膜は、ウェハ製造に必要な種々のホ
トリソグラフィ（photolithography）工程に使用される
ホトマスク（photo mask）を防護（汚染に対して）する
ものである。 典型的な薄膜は、環状枠に支持された極めて薄い光学
フィルムの形態であり、ホトリソグラフィの間ウェハ上
部に設置される。 薄膜が最も有効なものであるためには、ホトマスクの
汚染を防止することに加えて、ホトリソグラフィにおい
て使用される光の波長について非常に高い光学的透過率
を示すものでなければならない。 ニトロセルロースより典型的に成る単層薄膜が過去に
おいて広く、有効に用いられてきているが、そのような
薄膜では得られないような高い透過率をユーザーが欲す
る場合も多い。この目的のため、いわゆる反射防止被膜
（anti−reflective coating）を施した多層薄膜の製造
が提案されてきている。従来、薄膜製造の分野におい
て、かかる被膜はニトロセルロース基層の片面もしくは
両面上に順次、適当に堆積した無機材料の複数層の形態
を採ってきている。然しながら、このような被膜は幾つ
かの問題を露呈してきている。 まず第一に、反射防止被膜製造用に過去において選ば
れてきた材料は、摂氏1,000度以上の如き非常に高温で
の真空蒸着を必要とし、従って、比較的遅くて高価なバ
ッチ式製造法を採用せざるを得なかった。別の重要な問
題点は、通常的なニトロセルロース基層と反射防止被膜
層間に深刻な熱的不均衡（thermal mismatch）が存在
し、それにより反射防止被膜の亀裂および／またはそれ
に続くはがれ（peeling）が生ずる恐れがあるというこ
とである。 従って、本発明の総括的な目的は、上述の障害を伴わ
ない反射防止被膜を有する独特の光学用素子構成物を提
供することにある。 本発明の好ましい具体例によれば、かかる素子（薄膜
として使用され得る）はニトロセルロースまたは酢酸セ
ルロースより典型的に成る基層、基層表面に接合し、か
つ一面に分布した有機材料より成る中間層、および中間
層の露出面に接合し、かつ一面に分布した他の有機材料
より成る他の一の層からなる。本発明の構成物において
提案される中間層は芳香族ポリマー化合物またはビニル
基含有化合物から成る。この層によく適しているもの
は、ポリビニルナフタレン、ポリメチルスチレンおよび
ポリスチレンであり、ニトロセルロースもしくは酢酸セ
ルロース層上への散布のため、トルエンまたはキシレン
中に溶解し、塗布される。三番目に挙げた層は過フッ化
炭化水素化合物から成り、好ましくは適当な溶剤中で調
製される該組成物については後述される。 本発明により達成される目的および利益は、以下の記
載並びに図面により更に明白なものとなろう。 発明の具体的な説明 符号10で総括的に示される添付図は、本発明により製
造される光学用素子膜（membrane）もしくは薄膜（pell
icle）を示す。素子10には基層12、中間層14、および三
番目のあるいは他の層16が含まれる。これらの層は、ス
ピンキャスティング（spin casting）等の従来の技術に
より順次形成される。特に、これらの層は室温あるいは
摂氏100度未満の温度において容易に調製、固化（cure
d）される。 層12の厚さ（T1）は約2.8ミクロンであり、好ましく
は従来薄膜に使用されているニトロセルロースより成
る。上述したように、この層に使用され得る他の材料は
酢酸セルロースである。層12の屈折率は約1.5である。
層14はポリビニルナフタレン、ポリメチルスチレン、あ
るいはポリスチレン等の有機芳香族ビニル基含有ポリマ
ー化合物より好ましく成る。膜10の場合、層14はトルエ
ン中に溶解し、塗布されたポリビニルナフタレンより特
定的に成り、その厚さ（T2）は約650オングストローム
である。層14の屈折率は約1.7である。最後に、層16は
過フッ化炭化水素化合物より成り、厚さ（T3）は約800
オングストロームである。層16の屈折率は約1.4であ
る。 層16用の材料は以下に述べるように調製される。ポリ
ペンタデカフルオロオクチル＝メタクリレート（Minnes
ota Minig and Manufacturing Company（3M）社のFC−7
21）1000mlを、低圧蒸発により200mlに濃縮した。FC−7
7として知られる他の3M社製品を100容量％含有する溶剤
1800mlをこの濃縮液に添加した。ロ過後、2000mlの混合
液は、層14上への既述のスピンキャスティングを行なえ
る状態であった。 この膜の全ての層の形成技法として使用されるスピン
キャスティングにより、良好な厚さ制御が為される。 考慮すべき非常に重要なことは、中間層用に使用され
る溶剤が基層を溶解せず、外層用に使用される溶剤が中
間層、基層いずれも溶解しないということが不可欠であ
ることである。上述した溶剤はこの要求を十分に満たす
ものである。 層14および16は、両層一体として本明細書にいう反射
防止Ｖ−被膜を形成するものであり、その物理的性質は
当業者のよく知るところである。上述の如き有機材料よ
り形成されるこれらの層により、先に言及した問題点は
ほぼ完全に回避される。更に、層14,16については典型
的な固化／乾燥時間が５〜10分であり、ほぼ室温で形
成、固化され得るが、このことは非常に高効率かつ低コ
ストの製造工程を可能にする。簡単かつ連続的（バッチ
式とは異なる）な処理が可能となるのである。 ここで述べている素子は基層の片面のみに反射防止被
膜を有するものである。然しながら、当業者であるなら
ば、かかる二層被膜を基層の両面に施すことが望ましい
場合もあり得るということを了解するであろう。また、
膜および薄膜以外の光学用素子についても、本発明の教
示により製造され得るということが了解されなければな
らない。 このように、本明細書において本発明の好ましい具体
例が開示、記述され、ある変化例が示唆されているが、
本発明の精神を逸脱しない他の変化、変更例もあり得る
ということが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
添付図は本発明により製造される多層複合高透過率光学
用素子を表わす簡略部分正面図である。 10……光学用素子膜もしくは薄膜、12……基層、14……
中間層、16……外層、T1,T2,T3……各層の厚さ。
用素子を表わす簡略部分正面図である。 10……光学用素子膜もしくは薄膜、12……基層、14……
中間層、16……外層、T1,T2,T3……各層の厚さ。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．下記（イ）〜（ハ）からなり、反射防止被膜を有す
る多層複合高透過率光学用素子であって、下記中間層お
よび下記外側層が一体として反射防止被膜を形成してい
ることを特徴とする、多層複合高透過率光学用素子。 （イ）ニトロセルロースおよび酢酸セルロースから成る
群より選ばれる有機材料で形成された基層、 （ロ）基層表面に接合し、かつ一面に分布した、ポリビ
ニルナフタレン、ポリメチルスチレンおよびポリスチレ
ンから成る群より選ばれる有機材料より成る中間層であ
って、前記中間層が、トルエンまたはキシレンからなる
群から選ばれる芳香族化合物溶剤の溶液として塗布さ
れ、溶剤を蒸発させることにより調製されたものである
もの、 および （ハ）中間層の露出面に接合し、かつ一面に分布した有
機フッ化アクリレートポリマー材料より成る外側層 ２．前記素子の形状が膜である、特許請求の範囲第１項
に記載の光学用素子。 ３．前記素子の形状が薄膜である、特許請求の範囲第１
項に記載の光学用素子。 ４．前記外側層がフッ化物溶剤の溶液として塗布され、
溶剤を蒸発させることにより調製される、特許請求の範
囲第１項、第２項または第３項に記載の光学素子。 ５．フッ化アクリレートポリマーが、ポリペンタデカフ
ルオロオクチル＝メタクリレートである、特許請求の範
囲第１項に記載の光学素子。 ６．前記芳香族化合物溶剤がトルエンであり、前記外側
層がフッ化物溶剤の溶液として塗布され、溶剤を蒸発さ
せることにより調製される、特許請求の範囲第１項、第
２項または第３項に記載の光学素子。 ７．フッ化アクリレートポリマーが、ポリペンタデカフ
ルオロオクチル＝メタクリレートである、特許請求の範
囲第６項に記載の光学素子。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/802,707 US4759990A (en) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | Composite optical element including anti-reflective coating |
| US802707 | 1985-11-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62127801A JPS62127801A (ja) | 1987-06-10 |
| JP2758397B2 true JP2758397B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=25184484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20608586A Expired - Lifetime JP2758397B2 (ja) | 1985-11-27 | 1986-09-03 | 反射防止被膜を有する複合光学用素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4759990A (ja) |
| EP (1) | EP0224985A3 (ja) |
| JP (1) | JP2758397B2 (ja) |
| CA (1) | CA1274996A (ja) |
Families Citing this family (23)
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|---|---|---|---|---|
| KR960000490B1 (ko) * | 1987-07-10 | 1996-01-08 | 미쓰이세키유가가쿠고교 가부시기가이샤 | 반사 방지형 펠리클막 및 그 제조 방법 |
| JP2642637B2 (ja) * | 1987-08-18 | 1997-08-20 | 三井石油化学工業 株式会社 | 防塵膜 |
| JPH01133052A (ja) * | 1987-11-18 | 1989-05-25 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 防塵膜 |
| CA2005096C (en) * | 1988-12-13 | 1999-03-23 | Tokinori Agou | High light-transmissive dust-proof body and method of preparing same |
| US5339197A (en) * | 1989-03-31 | 1994-08-16 | Yen Yung Tsai | Optical pellicle with controlled transmission peaking |
| JP2643056B2 (ja) * | 1991-06-28 | 1997-08-20 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 表面反射防止コーティング形成組成物及びその使用 |
| JP3020320B2 (ja) * | 1991-07-23 | 2000-03-15 | 信越化学工業株式会社 | リソグラフィ−用ペリクル |
| US5254375A (en) * | 1991-08-26 | 1993-10-19 | Yen Yung Tsai | Apparatus for controllably separating framed working area from remainder of the membrane |
| JP2694097B2 (ja) * | 1992-03-03 | 1997-12-24 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 反射防止コーティング組成物 |
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| US5662395A (en) * | 1995-06-07 | 1997-09-02 | Nova Solutions, Inc. | Underdesk computer desk structure with antireflecting viewing window |
| US5576125A (en) * | 1995-07-27 | 1996-11-19 | Micro Lithography, Inc. | Method for making an optical pellicle |
| US5635114A (en) | 1995-08-14 | 1997-06-03 | Hong Gilbert H | Method of making thin film optical storage media |
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| US5769984A (en) * | 1997-02-10 | 1998-06-23 | Micro Lithography, Inc. | Optical pellicle adhesion system |
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| US6594073B2 (en) | 2001-05-30 | 2003-07-15 | Micro Lithography, Inc. | Antistatic optical pellicle |
| US20090059189A1 (en) * | 2005-07-18 | 2009-03-05 | Carl Zeiss Smt Ag | Pellicle for use in a microlithographic exposure apparatus |
| EP2164302A1 (de) | 2008-09-12 | 2010-03-17 | Ilford Imaging Switzerland Gmbh | Optisches Element und Verfahren zu seiner Herstellung |
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| US2888368A (en) * | 1954-12-27 | 1959-05-26 | American Viscose Corp | Nitrocellulose type coatings for cellulosic base films |
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-
1985
- 1985-11-27 US US06/802,707 patent/US4759990A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
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- 1986-07-24 EP EP19860305695 patent/EP0224985A3/en not_active Withdrawn
- 1986-09-03 JP JP20608586A patent/JP2758397B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0224985A3 (en) | 1989-06-14 |
| US4759990A (en) | 1988-07-26 |
| EP0224985A2 (en) | 1987-06-10 |
| CA1274996A (en) | 1990-10-09 |
| JPS62127801A (ja) | 1987-06-10 |
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