JPH07333403A - 反射防止膜の成膜方法 - Google Patents
反射防止膜の成膜方法Info
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- JPH07333403A JPH07333403A JP6152848A JP15284894A JPH07333403A JP H07333403 A JPH07333403 A JP H07333403A JP 6152848 A JP6152848 A JP 6152848A JP 15284894 A JP15284894 A JP 15284894A JP H07333403 A JPH07333403 A JP H07333403A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 広帯域反射防止膜を簡単に成膜する。
【構成】 スパッタリング初期に基板１とターゲット２
を対向させ、成膜時間に比例して基板１を連続的に傾け
ながら成膜する。膜が傾き角度θに比例して多孔質とな
り、屈折率が連続的に低くなって、広帯域反射防止膜と
なる。
を対向させ、成膜時間に比例して基板１を連続的に傾け
ながら成膜する。膜が傾き角度θに比例して多孔質とな
り、屈折率が連続的に低くなって、広帯域反射防止膜と
なる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学部品の表面に施さ
れる反射防止膜の成膜方法に関する。
れる反射防止膜の成膜方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまで光学部品に用いられる反射防止
膜は、単層、多層構成によるものであり基本的には光の
干渉を利用して光学部品表面の反射を打ち消していた。
より具体的には、単層反射防止膜においては振幅条件と
して膜の屈折率をｎ、基板の屈折率をｎｇとしたときｎ
＝（ｎｇ）1/2 、位相条件として物理膜厚をｄ、使用波
長をλとしたときｎｄ＝λ／４をそれぞれ満足すると
き、その波長において光学部品の表面反射は０となる。
しかしこの振幅条件を満足する屈折率を有する薄膜材料
は少なく、特に屈折率の低い基板では反射を０にするよ
うな材料はない。
膜は、単層、多層構成によるものであり基本的には光の
干渉を利用して光学部品表面の反射を打ち消していた。
より具体的には、単層反射防止膜においては振幅条件と
して膜の屈折率をｎ、基板の屈折率をｎｇとしたときｎ
＝（ｎｇ）1/2 、位相条件として物理膜厚をｄ、使用波
長をλとしたときｎｄ＝λ／４をそれぞれ満足すると
き、その波長において光学部品の表面反射は０となる。
しかしこの振幅条件を満足する屈折率を有する薄膜材料
は少なく、特に屈折率の低い基板では反射を０にするよ
うな材料はない。
【０００３】また多層反射防止膜は中心波長をλとした
とき、基板側より中間屈折率材料をλ／４、高屈折率材
料をλ／２、低屈折率材料をλ／４の膜厚で成膜するこ
とにより広い波長域で反射を抑えることができる。
とき、基板側より中間屈折率材料をλ／４、高屈折率材
料をλ／２、低屈折率材料をλ／４の膜厚で成膜するこ
とにより広い波長域で反射を抑えることができる。
【０００４】低密度な膜を作成し、反射防止膜とするた
め、特公平５−５２９２３号公報には水溶性の材料と非
水溶性材料とを同時に蒸着して、成膜後に水溶性材料を
溶かし膜を多孔質な状態にすることにより反射防止効果
を付与することが記載されている。
め、特公平５−５２９２３号公報には水溶性の材料と非
水溶性材料とを同時に蒸着して、成膜後に水溶性材料を
溶かし膜を多孔質な状態にすることにより反射防止効果
を付与することが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これまでに提案されて
いる反射防止膜では基本的に広い波長域で反射防止効果
を得ることが難しい。広い波長域で反射防止効果を得る
ためには膜構成を多層構成にする必要があり、コストが
性能に比例して上昇するという欠点がある。また、特公
平５−５２９２３号公報のように、混合蒸着を行い成膜
後に水溶性材料を取り除き多孔質膜を作製する方法で
は、２元蒸着そのものが再現性の点で問題があり均一な
成膜を行うことが困難である。加えて、成膜後に水溶性
材料を取り除く工程が必要となり、作製プロセスが複雑
となる問題があった。
いる反射防止膜では基本的に広い波長域で反射防止効果
を得ることが難しい。広い波長域で反射防止効果を得る
ためには膜構成を多層構成にする必要があり、コストが
性能に比例して上昇するという欠点がある。また、特公
平５−５２９２３号公報のように、混合蒸着を行い成膜
後に水溶性材料を取り除き多孔質膜を作製する方法で
は、２元蒸着そのものが再現性の点で問題があり均一な
成膜を行うことが困難である。加えて、成膜後に水溶性
材料を取り除く工程が必要となり、作製プロセスが複雑
となる問題があった。
【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、成膜時に単層膜を多孔質化することにより低コ
ストで高性能な広帯域反射防止膜を作製する成膜方法を
提供することを目的とする。
であり、成膜時に単層膜を多孔質化することにより低コ
ストで高性能な広帯域反射防止膜を作製する成膜方法を
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】上記問題点を
解決するために、本発明では、成膜時に基板を徐々に傾
けることで連続的に膜を多孔質化し、反射防止膜を付与
している。具体的には図５に示すように基板１の屈折率
より低い膜材料をターゲット２として用いて、成膜初期
はターゲット２に対向させる状態で基板１を保持し、図
６に示すように、成膜時間に比例させて徐々に基板１を
ターゲット２に対して傾けながら成膜する。この傾き角
度θに比例して膜は多孔質となり、膜の屈折率も成膜初
期の状態から低下して、連続的に屈折率が低くなる。す
なわち膜の屈折率が基板側から膜表面に向けて連続的に
低くなる勾配を有し、波長に依存しない理想的な反射防
止膜となる。この時、成膜初期の膜の屈折率は原理的に
基板の屈折率より低い必要があり、そのためにターゲッ
ト材料としてＳｉを使った反応性スパッタリング，また
はＳｉＯ2 を使ったスパッタリングによりＳｉＯ2 を成
膜する。同様にターゲット材料としてＡｌを使った反応
性スパッタリング、又はＡｌ2Ｏ3 を使ったスパッタリ
ングによりＡｌ2 Ｏ3 を成膜する。
解決するために、本発明では、成膜時に基板を徐々に傾
けることで連続的に膜を多孔質化し、反射防止膜を付与
している。具体的には図５に示すように基板１の屈折率
より低い膜材料をターゲット２として用いて、成膜初期
はターゲット２に対向させる状態で基板１を保持し、図
６に示すように、成膜時間に比例させて徐々に基板１を
ターゲット２に対して傾けながら成膜する。この傾き角
度θに比例して膜は多孔質となり、膜の屈折率も成膜初
期の状態から低下して、連続的に屈折率が低くなる。す
なわち膜の屈折率が基板側から膜表面に向けて連続的に
低くなる勾配を有し、波長に依存しない理想的な反射防
止膜となる。この時、成膜初期の膜の屈折率は原理的に
基板の屈折率より低い必要があり、そのためにターゲッ
ト材料としてＳｉを使った反応性スパッタリング，また
はＳｉＯ2 を使ったスパッタリングによりＳｉＯ2 を成
膜する。同様にターゲット材料としてＡｌを使った反応
性スパッタリング、又はＡｌ2Ｏ3 を使ったスパッタリ
ングによりＡｌ2 Ｏ3 を成膜する。
【０００８】
【実施例１】ＢＫ７の硝材をスパッタリング装置にター
ゲットと対向する状態でセットする。この時硝材とター
ゲットの距離を７０ｍｍに設定し、ターゲットにはＳｉ
を用い、基板加熱を行わず排気を開始し、装置内圧力が
１×１０-3Ｐａに到達したところで、装置内圧力が１Ｐ
ａになるようにＡｒとＯ2 を装置内に導入し、ＤＣ（直
流）スパッタ法により成膜を開始する。成膜初期は基板
を対向させ、およそ０．４°／秒の傾き速度で基板を傾
けながら、基板がターゲットと８０°の角度をなすまで
成膜を行った。この時の膜厚は約９０ｎｍ、成膜した膜
は基板側から膜表面に向かい多孔質の度合が大きくなっ
ている。具体的には膜の充填率が基板側で約１、膜表面
で約０．０５まで連続的に変化している。このために膜
の屈折率が膜の充填率に比例し、基板側から膜表面に向
かい連続的に低くなっており、反射防止膜として機能す
る。この反射防止膜の分光特性を図１に示す。
ゲットと対向する状態でセットする。この時硝材とター
ゲットの距離を７０ｍｍに設定し、ターゲットにはＳｉ
を用い、基板加熱を行わず排気を開始し、装置内圧力が
１×１０-3Ｐａに到達したところで、装置内圧力が１Ｐ
ａになるようにＡｒとＯ2 を装置内に導入し、ＤＣ（直
流）スパッタ法により成膜を開始する。成膜初期は基板
を対向させ、およそ０．４°／秒の傾き速度で基板を傾
けながら、基板がターゲットと８０°の角度をなすまで
成膜を行った。この時の膜厚は約９０ｎｍ、成膜した膜
は基板側から膜表面に向かい多孔質の度合が大きくなっ
ている。具体的には膜の充填率が基板側で約１、膜表面
で約０．０５まで連続的に変化している。このために膜
の屈折率が膜の充填率に比例し、基板側から膜表面に向
かい連続的に低くなっており、反射防止膜として機能す
る。この反射防止膜の分光特性を図１に示す。
【０００９】
【実施例２】ＦＫ１の硝材をスパッタリング装置にター
ゲットと対向する状態でセットする。この時硝材とター
ゲットの距離を７０ｍｍに設定し、ターゲットにはＳｉ
Ｏ2を用い、基板加熱を行わず排気を開始し、装置内圧
力が１×１０-3Ｐａに到達したところで、装置内圧力が
１ＰａになるようにＡｒを装置内に導入し、ＲＦ（高周
波）スパッタ法により成膜を開始する。成膜初期は基板
を対向させ、およそ０．２°／秒の傾き速度で基板を傾
けながら、基板がターゲットと８０°の角度をなすまで
成膜を行った。この時の膜厚は約９０ｎｍ、成膜した膜
は基板側から膜表面に向かい多孔質の度合が大きくなっ
ている。具体的には膜の充填率が基板側で約１、膜表面
で約０．０５まで連続的に変化している。このために膜
の屈折率が膜の充填率に比例し、基板側から膜表面に向
かい連続的に低くなっており、反射防止膜として機能す
る。この反射防止膜の分光特性を図２に示す。
ゲットと対向する状態でセットする。この時硝材とター
ゲットの距離を７０ｍｍに設定し、ターゲットにはＳｉ
Ｏ2を用い、基板加熱を行わず排気を開始し、装置内圧
力が１×１０-3Ｐａに到達したところで、装置内圧力が
１ＰａになるようにＡｒを装置内に導入し、ＲＦ（高周
波）スパッタ法により成膜を開始する。成膜初期は基板
を対向させ、およそ０．２°／秒の傾き速度で基板を傾
けながら、基板がターゲットと８０°の角度をなすまで
成膜を行った。この時の膜厚は約９０ｎｍ、成膜した膜
は基板側から膜表面に向かい多孔質の度合が大きくなっ
ている。具体的には膜の充填率が基板側で約１、膜表面
で約０．０５まで連続的に変化している。このために膜
の屈折率が膜の充填率に比例し、基板側から膜表面に向
かい連続的に低くなっており、反射防止膜として機能す
る。この反射防止膜の分光特性を図２に示す。
【００１０】
【実施例３】ＳＫ１０の硝材をスパッタリング装置にタ
ーゲットと対向する状態でセットする。この時硝材とタ
ーゲットの距離を７０ｍｍに設定し、ターゲットにはＡ
ｌを用い、基板加熱を行わず排気を開始し、装置内圧力
が１×１０-3Ｐａに到達したところで、装置内圧力が１
ＰａになるようにＡｒとＯ2 を装置内に導入し、ＤＣ
（直流）スパッタ法により成膜を開始する。成膜初期は
基板を対向させ、およそ０．５°／秒の傾き速度で基板
を傾けながら、基板がターゲットと８０°の角度をなす
まで成膜を行った。この時の膜厚は約９０ｎｍ、成膜し
た膜は基板側から膜表面に向かい多孔質の度合が大きく
なっている。具体的には膜の充填率が基板側で約１、膜
表面で約０．０５まで連続的に変化している。このため
に膜の屈折率が膜の充填率に比例し、基板側から膜表面
に向かい連続的に低くなっており、反射防止膜として機
能する。この反射防止膜の分光特性を図３に示す。
ーゲットと対向する状態でセットする。この時硝材とタ
ーゲットの距離を７０ｍｍに設定し、ターゲットにはＡ
ｌを用い、基板加熱を行わず排気を開始し、装置内圧力
が１×１０-3Ｐａに到達したところで、装置内圧力が１
ＰａになるようにＡｒとＯ2 を装置内に導入し、ＤＣ
（直流）スパッタ法により成膜を開始する。成膜初期は
基板を対向させ、およそ０．５°／秒の傾き速度で基板
を傾けながら、基板がターゲットと８０°の角度をなす
まで成膜を行った。この時の膜厚は約９０ｎｍ、成膜し
た膜は基板側から膜表面に向かい多孔質の度合が大きく
なっている。具体的には膜の充填率が基板側で約１、膜
表面で約０．０５まで連続的に変化している。このため
に膜の屈折率が膜の充填率に比例し、基板側から膜表面
に向かい連続的に低くなっており、反射防止膜として機
能する。この反射防止膜の分光特性を図３に示す。
【００１１】
【実施例４】Ｆ５の硝材をスパッタリング装置にターゲ
ットと対向する状態でセットする。この時硝材とターゲ
ットの距離を７０ｍｍに設定し、ターゲットにはＡｌ2
Ｏ3を用い、基板加熱を行わず排気を開始し、装置内圧
力が１×１０-3Ｐａに到達したところで、装置内圧力が
１ＰａになるようにＡｒを装置内に導入し、ＲＦ（高周
波）スパッタ法により成膜を開始する。成膜初期は基板
を対向させ、およそ０．４°／秒の傾き速度で基板を傾
けながら、基板がターゲットと８０°の角度をなすまで
成膜を行った。この時の膜厚は約９０ｎｍ、成膜した膜
は基板側から膜表面に向かい多孔質の度合が大きくなっ
ている。具体的には膜の充填率が基板側で約１、膜表面
で約０．０５まで連続的に変化している。このために膜
の屈折率が膜の充填率に比例し、基板側から膜表面に向
かい連続的に低くなっており、反射防止膜として機能す
る。この反射防止膜の分光特性を図４に示す。
ットと対向する状態でセットする。この時硝材とターゲ
ットの距離を７０ｍｍに設定し、ターゲットにはＡｌ2
Ｏ3を用い、基板加熱を行わず排気を開始し、装置内圧
力が１×１０-3Ｐａに到達したところで、装置内圧力が
１ＰａになるようにＡｒを装置内に導入し、ＲＦ（高周
波）スパッタ法により成膜を開始する。成膜初期は基板
を対向させ、およそ０．４°／秒の傾き速度で基板を傾
けながら、基板がターゲットと８０°の角度をなすまで
成膜を行った。この時の膜厚は約９０ｎｍ、成膜した膜
は基板側から膜表面に向かい多孔質の度合が大きくなっ
ている。具体的には膜の充填率が基板側で約１、膜表面
で約０．０５まで連続的に変化している。このために膜
の屈折率が膜の充填率に比例し、基板側から膜表面に向
かい連続的に低くなっており、反射防止膜として機能す
る。この反射防止膜の分光特性を図４に示す。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に記載される反射防止膜の成膜方法では１種類の材料を
用いて、スパッタ成膜時に基板を徐々に傾けることで波
長依存性の少ない反射防止膜を容易に低コストで作製で
きる。請求項２に記載されているようにターゲット材料
としてＳｉ，ＳｉＯ2 からＳｉＯ2 を、同様にＡｌ、Ａ
ｌ2 Ｏ3 からＡｌ2 Ｏ3 を成膜することにより、成膜初
期に基板よりも屈折率の低い膜を成膜することが可能な
波長依存性の少ない反射防止膜を容易に低コストで作製
できる。
に記載される反射防止膜の成膜方法では１種類の材料を
用いて、スパッタ成膜時に基板を徐々に傾けることで波
長依存性の少ない反射防止膜を容易に低コストで作製で
きる。請求項２に記載されているようにターゲット材料
としてＳｉ，ＳｉＯ2 からＳｉＯ2 を、同様にＡｌ、Ａ
ｌ2 Ｏ3 からＡｌ2 Ｏ3 を成膜することにより、成膜初
期に基板よりも屈折率の低い膜を成膜することが可能な
波長依存性の少ない反射防止膜を容易に低コストで作製
できる。
【図１】実施例１の反射防止膜の光学特性図。
【図２】実施例２の反射防止膜の光学特性図。
【図３】実施例３の反射防止膜の光学特性図。
【図４】実施例４の反射防止膜の光学特性図。
【図５】成膜初期の断面図。
【図６】成膜中の断面図。
１ 基板 ２ ターゲット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 浩 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 新田 佳樹 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 徳田 一成 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 豊原 延好 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 秋元 文二 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 スパッタリング成膜の初期に基板をター
ゲット面に対して対向させ、成膜時間に比例して基板を
連続的に傾けながら成膜することを特徴とする反射防止
膜の成膜方法。 - 【請求項２】 前記ターゲットとして、Ｓｉ，Ｓｉ
Ｏ2 ，Ａｌ，Ａｌ2 Ｏ3の内の一種を用いることを特徴
とする請求項１記載の反射防止膜の成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6152848A JPH07333403A (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 反射防止膜の成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6152848A JPH07333403A (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 反射防止膜の成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07333403A true JPH07333403A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15549458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6152848A Withdrawn JPH07333403A (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 反射防止膜の成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07333403A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005352303A (ja) * | 2004-06-11 | 2005-12-22 | Pentax Corp | 反射防止膜及び反射防止膜を有する光学素子 |
| WO2006132351A1 (ja) | 2005-06-09 | 2006-12-14 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | 反射防止膜の形成方法 |
| JP2007187994A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Bridgestone Corp | 反射防止膜及び光学フィルター |
| JP2008003390A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Bridgestone Corp | 反射防止膜及び光学フィルター |
| WO2012018199A2 (ko) * | 2010-08-02 | 2012-02-09 | 광주과학기술원 | 점진적으로 굴절률이 변하는 실리콘 다층 무반사막 및 그 제조방법 및 이를 구비하는 태양전지 및 그 제조방법 |
| US8425984B2 (en) | 2008-02-19 | 2013-04-23 | Fujifilm Corporation | Multilayer film and manufacturing method thereof |
-
1994
- 1994-06-10 JP JP6152848A patent/JPH07333403A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005352303A (ja) * | 2004-06-11 | 2005-12-22 | Pentax Corp | 反射防止膜及び反射防止膜を有する光学素子 |
| JP4497460B2 (ja) * | 2004-06-11 | 2010-07-07 | Ｈｏｙａ株式会社 | 反射防止膜の製造方法 |
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| CN103069308A (zh) * | 2010-08-02 | 2013-04-24 | 光州科学技术院 | 折射率逐渐变化的多层硅无反射膜及其制备方法以及具有该多层硅无反射膜的太阳能电池及其制备方法 |
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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: 20010904 |