JPH07248415A - 光学薄膜の製造方法 - Google Patents

光学薄膜の製造方法

Info

Publication number
JPH07248415A
JPH07248415A JP6067931A JP6793194A JPH07248415A JP H07248415 A JPH07248415 A JP H07248415A JP 6067931 A JP6067931 A JP 6067931A JP 6793194 A JP6793194 A JP 6793194A JP H07248415 A JPH07248415 A JP H07248415A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
target
thin film
optical thin
sputtering method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP6067931A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Kawamata
健 川俣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP6067931A priority Critical patent/JPH07248415A/ja
Publication of JPH07248415A publication Critical patent/JPH07248415A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Filters (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生産性、耐久性、光学特性に優れた光学薄膜
を低コストで得る。 【構成】 金属ターゲットを用いて、不活性ガスおよび
酸素を含むガスの少なくとも2種類のガスを導入しなが
ら、反応性DCマグネットロンスパッタリング法により
高屈折率層を形成し、Siターゲットを用いて、不活性
ガスおよび酸素を含むガスの少なくとも2種類のガスを
導入しながら、反応性RFマグネトロンスパツタリング
法により低屈折率層を形成して、光学薄膜を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、スパッタリング法に
より光学薄膜を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、反射防止膜やハーフミラー、干渉
フィルターなどの光学薄膜を光学部品に形成する場合、
膜材料を加熱して蒸発させ、基板に付着させる真空蒸着
法が主に使われてきた。しかし、近年になり、これら光
学薄膜においても、真空蒸着法に比較して自動化・省力
化・大面積基板への適用性などの点で有利なスパッタリ
ング法によるコーティングの要求が高まってきた。
【0003】スパッタリング法に適した低屈折率物質と
しては、SiO2 が多く用いられており、各種ドープ剤
により導電性を持たせたSiターゲットを用いたDCス
パッタリング法か、SiO2 ターゲットを用いたRFス
パッタリング法により形成される。ところが、上記DC
スパッタリング法によりSiO2 膜を形成する場合、プ
ラズマが不安定になりやすいことやターゲット材料の表
面の微粒子が飛び出すことなどから、膜厚制御が困難で
あり外観上の問題が出やすい等の欠点があり、光学的用
途に用いる薄膜の製造方法としては不向きである。ま
た、特殊なターゲットを用いる必要があり、コストアッ
プにつながる。一方、SiO2 ターゲットを用いたRF
スパッタリング法によれば、光学的用途に適した高品質
の薄膜を形成することができるが、成膜速度が著しく遅
くて生産性が低いという欠点がある。また、化学的に安
定なSiO2 ターゲットを出発材料としているために、
隣接する層、例えば高屈折率層と全く反応することがな
く、そのため層間の密着力が弱く耐久性が低いという欠
点もある。
【0004】耐久性に関しては、例えば特開平2−10
3002号公報に開示されるような提案がある。これ
は、低屈折率材料としてSiO2 を、高屈折率材料とし
て金属酸化物を用い、それらの界面に該金属の珪化物の
酸化物層を形成することで、耐磨耗性を向上させている
ものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来例
では、SiO2 膜を形成する際、SiO2 ターゲットを
用いたRFスパッタリング法によっているため、成膜速
度が著しく遅いという欠点を解消できていない。また、
耐久性は向上するものの、層数が増えてしまうためにさ
らに生産性が低くなり、ターゲット材料も多く必要にな
るためコストアップになる等の問題点がある。
【0006】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであり、請求項1に係る発明は、耐久性
が高く高品質の光学薄膜をスパッタリング法により生産
性良く、低コストで製造することのできる方法を提供す
ることを目的としている。
【0007】また、請求項2に係る発明は、請求項1に
係る発明の目的の他に、特に光学特性の良好な光学薄膜
を得ることができる製造方法を提供することを目的とし
ている。
【0008】さらに、請求項3に係る発明の目的は、請
求項2の係る発明の目的と同様であるが、特に生産性、
耐久性の点で好ましい光学薄膜を得ることができる製造
方法の提供を目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に係る発明は、光学薄膜を製造するにあた
り、金属ターゲットを用いて、不活性ガスおよび酸素を
含むガスの少なくとも2種類のガスを導入しながら、反
応性DCマグネトロンスパッタリング法により高屈折率
層を形成し、Siターゲットを用いて、不活性ガスおよ
び酸素を含むガスの少なくとも2種類のガスを導入しな
がら、反応性RFマグネトロンスパッタリング法により
低屈折率層を形成することとした。
【0010】請求項2に係る発明は、請求項1に係る発
明において、金属ターゲットがTaまたはTiであり、
形成される高屈折率層がTa2 5 膜またはTiO2
であることを特徴とする。
【0011】請求項3に係る発明は、ガラス製基板側か
ら奇数層目に、TaまたはTiターゲットを用いて、不
活性ガスおよび酸素を含むガスの少なくとも2種類のガ
スを導入しながら、反応性DCマグネトロンスパッタリ
ング法によりTa2 5 膜またはTiO2 膜を形成し、
偶数層目に、Siターゲットを用いて、不活性ガスおよ
び酸素を含むガスの少なくとも2種類のガスを導入しな
がら、反応性RFマグネトロンスパッタリング法により
SiO2 層を形成することとした。
【0012】
【作用】請求項1に係る発明では、従来問題となってい
たSiO2 膜を形成する方法として、Siターゲットを
用いた反応性RFマグネトロンスパッタリング法による
こととした。この場合、酸化させる必要があるため、酸
素を含むガスを導入するものはもちろんであるが、さら
に、成膜速度を向上させるために不活性ガスを同時に導
入する必要がある。この方法によれば、SiO2 ターゲ
ットを用いたRFスパッタリング法の場合と比較して、
成膜速度は5倍以上となり、生産性が大幅に向上する。
また、DCスパッタリング法にように外観上の問題が生
じることはなく、導電性をもたせた高価なターゲットを
使用する必要もない。さらに、反応性の高いSiを出発
材料としているために、その一部が高屈折率層と酸素を
介して反応するため、層間の密着力が強く耐久性が高
い。そのため、従来例のような金属珪化物の酸化物層を
形成する必要がなく、低コストで生産性良く光学薄膜を
製造できる。
【0013】また、請求項1に係る発明では、高屈折率
層を形成する方法として、金属ターゲットを用いて、不
活性ガスおよび酸素を含むガスの少なくとも2種類のガ
スを導入しながら、反応性DCマグネトロンスパッタリ
ング法によることとした。この方法によれば、どのよう
な基板上に成膜しても基板に与えるダメージを最小限に
して、かつ成膜速度を速くすることができ、十分な密着
性が得られる。
【0014】特に、請求項2に係る発明のように、金属
ターゲットがTaまたはTiであり、形成される高屈折
率層がTa2 5 膜またはTiO2 膜であると、生産性
やコスト、光学特性、耐久性等の点で特に好ましい。し
かし、本発明はこれらに限られるものではなく、ターゲ
ットとして、Zr,Hf,W,Sn,Inやそれら同士
の混合物またはそれらとTa,Ti,Al,Si等との
混合物を用いても良い。
【0015】請求項3に係る発明で得られる光学薄膜、
例えば反射防止膜は、生産性、耐久性の点で好ましいも
のの代表例である。
【0016】
【実施例1】本発明の実施例1では、ガラス基板上に設
けた2層の反射防止膜を示す。BK系のガラス基板を真
空槽にセットし、1×10-4Paまで排気した後、それ
ぞれ分圧が1.9Pa、0.1PaのAr,O2 ガスを
真空槽に導入した。基板側から第1層目は、Tiターゲ
ットを用いて、投入電力を400Wとし反応性DCマグ
ネトロンスパッタリング法によりTiO2 膜を形成し
た。また、第2層目は、Siターゲットを用いて、投入
電力700Wとし反応性RFマグネトロンスパッタリン
グ法によりSiO2 膜を形成した。それぞれの成膜条
件、膜厚、成膜時間等を表1に、分光反射率を図1に示
す。
【0017】成膜時間は片面でわずか90秒であり、極
めて生産性が良い。また、外観上の問題や、可視光の散
乱、吸収等の問題もなかった。さらに、本実施例の反射
防止膜の密着性を調べるためにセロハンテープによるテ
ープテストを行ったが、剥離することはなく、全く問題
ないレベルであった。擦傷性も極めて高く、実用上問題
ないレベルであった。
【0018】
【表1】
【0019】
【実施例2】基板にLaSF系の光学硝子を用いて、表
2の膜構成、成膜手法で単波長(633nm)用の反射
防止膜を形成した。分光反射率を図2に示す。本実施例
の場合も実施例1の場合と同様に極めて生産性が良く、
また、耐久性、外観、可視光の散乱、吸収等の問題はな
かった。なお、本実施例において、第1層目をTa2
5 に代えて、ターゲットとしてSnを用いて形成したS
nO2膜とすると、ほぼ同じ成膜速度でかつ帯電防止効
果のある反射防止膜を得ることができた。
【0020】
【表2】
【0021】
【実施例3】基板にKzFS系の光学硝子を用いて、表
3の膜構成、成膜手法で反射防止膜を形成した。分光反
射率を図3に示す。本実施例では、膜厚が増えて成膜時
間が長くなるものの、同じ層数で、しかも分光反射特性
は実施例1〜2よりもはるかに優れたものとなった。
【0022】
【表3】
【0023】
【実施例4】基板にBK系の光学硝子を用いて、表4の
膜構成、成膜手法で反射防止膜を形成した。分光反射率
を図4に示す。本実施例では、分光反射特性はさらに優
れたものとなった。また、層数、膜厚が増えた分だけ成
膜時間が長くなるはずであるが、不活性ガスとしてKr
を使用したので成膜速度がはやくなり、生産性が著しく
下がることはなかった。なお、本実施例において、Kr
ガスに代えてArガスを、CO2 ガスに代えてO2 ガス
を用いても、成膜速度が異なる以外、実用上何ら問題が
ないことは言うまでもない。
【0024】
【表4】
【0025】
【実施例5〜10】表5〜10に示す膜構成、成膜手法
で反射防止膜を形成した。分光反射率はいずれも図4と
ほぼ同じなので省略する。本実施例のように、さまざま
な高屈折率物質を用いて反射防止膜を形成することがで
きる。いずれも十分な耐久性を有し、実用に耐えるもの
であった。
【0026】
【表5】
【0027】
【表6】
【0028】
【表7】
【0029】
【表8】
【0030】
【表9】
【0031】
【表10】
【0032】
【実施例11】基板にBK系の光学硝子を用いて、表1
1の膜構成、成膜手法で透過:反射=6:4の半透鏡を
形成した。分光反射率を図5に示す。本実施例において
も、生産性、耐久性、光学特性の点で優れた半透鏡を低
コストで得ることができた。
【0033】
【表11】
【0034】以上のように、請求項1〜3に係る発明を
適用して、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層させ
ることにより、反射防止膜やハーフミラー、エッジフィ
ルター、ミラー等を形成することができる。金属ターゲ
ットとしては、TaやTiの他、Zr,Hf,W,S
n,Inやそれら同士の混合物、またはそれらとTa,
Ti,Al,Si等との混合物を用いることができる。
また、導入ガスは、ArガスおよびO2 ガスが実用上の
点でも最も安価であり、利用しやすい。ただし、実施例
4のように、Krガスを用いれば、成膜速度が速くな
る。また、酸素を含むガスとは、O2 に限らず、実施例
4のようにCO2ガス等も意味するものである。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造方法
によれば、金属ターゲットを用いて、不活性ガスおよび
酸素を含むガスの少なくとも2種類のガスを導入しなが
ら、反応性DCマグネトロンスパッタリング法により高
屈折率層を形成し、また、Siターゲットを用いて、不
活性ガスおよび酸素を含むガスの少なくとも2種類のガ
スを導入しながら、反応性RFマグネトロンスパッタリ
ング法により低屈折率層を形成することとしたので、耐
久性が高く高品質の光学薄膜をスパッタリング法により
生産性良く、低コストで製造することができる。特に、
請求項2に係る発明によれば、生産性やコスト、光学特
性、耐久性等の点で最も好ましいものが得られる。ま
た、請求項3に係る発明によれば、生産性、耐久性の点
で最良の反射防止膜を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1で得た反射防止膜の分光反射
率を示すグラフである。
【図2】本発明の実施例2で得た反射防止膜の分光反射
率を示すグラフである。
【図3】本発明の実施例3で得た反射防止膜の分光反射
率を示すグラフである。
【図4】本発明の実施例4で得た反射防止膜の分光反射
率を示すグラフである。
【図5】本発明の実施例11で得た半透鏡の分光反射率
を示すグラフである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属ターゲットを用いて、不活性ガスお
    よび酸素を含むガスの少なくとも2種類のガスを導入し
    ながら、反応性DCマグネトロンスパッタリング法によ
    り高屈折率層を形成し、 Siターゲットを用いて、不活性ガスおよび酸素を含む
    ガスの少なくとも2種類のガスを導入しながら、反応性
    RFマグネトロンスパッタリング法により低屈折率層を
    形成することを特徴とする光学薄膜の製造方法。
  2. 【請求項2】 金属ターゲットがTaまたはTiであ
    り、形成される高屈折率層がTa2 5 膜またはTiO
    2 膜であることを特徴とする請求項1に記載の光学薄膜
    の製造方法。
  3. 【請求項3】 ガラス製基板側から奇数層目に、Taま
    たはTiターゲットを用いて、不活性ガスおよび酸素を
    含むガスの少なくとも2種類のガスを導入しながら、反
    応性DCマグネトロンスパッタリング法によりTa2
    5 膜またはTiO2 膜を形成し、 偶数層目に、Siターゲットを用いて、不活性ガスおよ
    び酸素を含むガスの少なくとも2種類のガスを導入しな
    がら、反応性RFマグネトロンスパッタリング法により
    SiO2 層を形成することを特徴とする光学薄膜の製造
    方法。
JP6067931A 1994-03-10 1994-03-10 光学薄膜の製造方法 Withdrawn JPH07248415A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6067931A JPH07248415A (ja) 1994-03-10 1994-03-10 光学薄膜の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6067931A JPH07248415A (ja) 1994-03-10 1994-03-10 光学薄膜の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07248415A true JPH07248415A (ja) 1995-09-26

Family

ID=13359167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6067931A Withdrawn JPH07248415A (ja) 1994-03-10 1994-03-10 光学薄膜の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07248415A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997031290A1 (fr) * 1996-02-26 1997-08-28 Kuramoto Seisakusho Co., Ltd. Substrat support de film avec facteur de reflexion bas
JPH11264902A (ja) * 1998-03-16 1999-09-28 Canon Inc 反射防止膜及びそれを施した光学系
WO2001027689A1 (fr) * 1999-10-15 2001-04-19 Hitachi, Ltd. Element a fonctionnalite optique, son procede de production et son application
JP2001521201A (ja) * 1997-10-29 2001-11-06 イノヴェイティヴ・スパッタリング・テクノロジー 多層導電性反射防止コーティング
JP2002507665A (ja) * 1998-03-26 2002-03-12 エシロール アンテルナショナル マグネトロン・スパッタリングにより堆積される光学層を有する有機基体およびそれを製造する方法
JP2003264307A (ja) * 2002-03-11 2003-09-19 Sharp Corp 薄膜太陽電池及びその製造方法
US6844092B2 (en) 2002-08-22 2005-01-18 Hitachi, Ltd. Optically functional element and production method and application therefor

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997031290A1 (fr) * 1996-02-26 1997-08-28 Kuramoto Seisakusho Co., Ltd. Substrat support de film avec facteur de reflexion bas
KR100497628B1 (ko) * 1996-02-26 2005-09-20 가부시키가이샤 쿠라모토 세이사쿠쇼 반사율이낮은박막기판
JP2001521201A (ja) * 1997-10-29 2001-11-06 イノヴェイティヴ・スパッタリング・テクノロジー 多層導電性反射防止コーティング
JPH11264902A (ja) * 1998-03-16 1999-09-28 Canon Inc 反射防止膜及びそれを施した光学系
JP2002507665A (ja) * 1998-03-26 2002-03-12 エシロール アンテルナショナル マグネトロン・スパッタリングにより堆積される光学層を有する有機基体およびそれを製造する方法
JP4727813B2 (ja) * 1998-03-26 2011-07-20 エシロール アンテルナショナル マグネトロン・スパッタリングにより堆積される光学層を有する有機基体およびそれを製造する方法
WO2001027689A1 (fr) * 1999-10-15 2001-04-19 Hitachi, Ltd. Element a fonctionnalite optique, son procede de production et son application
US6790502B1 (en) 1999-10-15 2004-09-14 Hitachi, Ltd. Optically functional element and production method and application therefor
JP2003264307A (ja) * 2002-03-11 2003-09-19 Sharp Corp 薄膜太陽電池及びその製造方法
US6844092B2 (en) 2002-08-22 2005-01-18 Hitachi, Ltd. Optically functional element and production method and application therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4147743B2 (ja) 光吸収性反射防止体とその製造方法
EP3467553B1 (en) Optical filter and sensor system
US9945983B2 (en) Silicon titanium oxide coating, coated article including silicon titanium oxide coating, and method of making the same
JP2011017782A (ja) 反射防止膜
US4900630A (en) Glass plate with reflective multilayer coatings to give golden appearance
JP2917456B2 (ja) 無光彩ガラス
JPH07248415A (ja) 光学薄膜の製造方法
JP2006317603A (ja) 表面鏡
JPH03109503A (ja) プラスチック製光学部品の反射防止膜とその形成方法
JP2007310335A (ja) 表面鏡
CN116819661A (zh) 一种光谱特性可变的光学薄膜及其光谱特性的调节方法
JPS63134232A (ja) 高透過率を有する赤外反射物品
JPH0667019A (ja) 反射防止層およびその製造方法
JPH0925562A (ja) 反射防止多層薄膜およびその成膜方法並びにその成膜装置
JPH0244046A (ja) 青色乃至緑色の反射色を呈する透明板およびその製造方法
JP2697000B2 (ja) 光学膜を被覆した物品
JP6525497B2 (ja) 多層膜構造体の製造方法、及び多層膜構造体
CN221668065U (zh) 一种光学复合膜层
JP3121851B2 (ja) 薄膜とその製造方法
JPH05129277A (ja) 多層反射防止膜
JPH01314163A (ja) 熱線遮断ガラス
JPH08211201A (ja) 光学薄膜およびその製造方法
JPH01257801A (ja) 反射防止膜
CN115980892A (zh) 一种减反射膜及其制作方法
JPH08146202A (ja) 反射防止膜を有する光学部品

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20010605