JPH0894805A - 光学膜の製造方法及び光学素子 - Google Patents
光学膜の製造方法及び光学素子Info
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- JPH0894805A JPH0894805A JP6251334A JP25133494A JPH0894805A JP H0894805 A JPH0894805 A JP H0894805A JP 6251334 A JP6251334 A JP 6251334A JP 25133494 A JP25133494 A JP 25133494A JP H0894805 A JPH0894805 A JP H0894805A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スパッタリング法により再現性良く、均質な
膜を得た上で、所望の屈折率を有する光学膜を形成す
る。 【構成】 スパッタリング法により基板を振動させなが
ら光学簿膜を形成する。振動は基板に対して基板とター
ゲットの距離が変化する方向に与えるもので、振動の波
動はその１周期内にて振動速度が変化するものである。
この成膜方法により少なくとも１層以上の膜を形成す
る。
膜を得た上で、所望の屈折率を有する光学膜を形成す
る。 【構成】 スパッタリング法により基板を振動させなが
ら光学簿膜を形成する。振動は基板に対して基板とター
ゲットの距離が変化する方向に与えるもので、振動の波
動はその１周期内にて振動速度が変化するものである。
この成膜方法により少なくとも１層以上の膜を形成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学膜の製造方法及びそ
の製造方法により製造した光学素子に関する。
の製造方法により製造した光学素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】光学膜は設計上、基板の屈折率に対応し
た最適な屈折率を有する材料を利用して反射防止膜等の
光学膜を形成する必要がある。この光学膜の形成には従
来、一般に真空蒸着法が採用されている。また近年は、
この光学薄膜の成膜方法として基板を加熱することなく
優れた膜の密着性が得られることや、自動化の容易さと
いう利点からスパッタリング法により成膜する技術が検
討されている。
た最適な屈折率を有する材料を利用して反射防止膜等の
光学膜を形成する必要がある。この光学膜の形成には従
来、一般に真空蒸着法が採用されている。また近年は、
この光学薄膜の成膜方法として基板を加熱することなく
優れた膜の密着性が得られることや、自動化の容易さと
いう利点からスパッタリング法により成膜する技術が検
討されている。
【０００３】前記のスパッタリング法による技術として
は、例えば特開昭６２−７３２０２号公報に開示された
発明が知られている。同公報記載の技術によれば、異な
る屈折率を有する２種類以上の物質を或る面積比をもっ
て配置したスパッタリングターゲットを高周波スパッタ
リング装置に収容して基板上に光学薄膜を形成すること
が提案されている。
は、例えば特開昭６２−７３２０２号公報に開示された
発明が知られている。同公報記載の技術によれば、異な
る屈折率を有する２種類以上の物質を或る面積比をもっ
て配置したスパッタリングターゲットを高周波スパッタ
リング装置に収容して基板上に光学薄膜を形成すること
が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記真
空蒸着法による方法では膜の充填密度が低く、かつ密着
性が低いものであるとともに、バッチ処理によるために
多品種少量生産や自動化に不向きな点があった。一方ス
パッタリング法による場合は、膜の充填密度が高く密着
性は良好であり、しかも自動化に適している等の利点を
有しているが、この方法では材料が限定されてしまうと
いう問題があった。例えば一般的に低屈折材料として広
く利用されている弗化マグネシウムはスパッタリング法
での成膜は弗素が解離して可視光に吸収が生じるため使
用が困難であった。
空蒸着法による方法では膜の充填密度が低く、かつ密着
性が低いものであるとともに、バッチ処理によるために
多品種少量生産や自動化に不向きな点があった。一方ス
パッタリング法による場合は、膜の充填密度が高く密着
性は良好であり、しかも自動化に適している等の利点を
有しているが、この方法では材料が限定されてしまうと
いう問題があった。例えば一般的に低屈折材料として広
く利用されている弗化マグネシウムはスパッタリング法
での成膜は弗素が解離して可視光に吸収が生じるため使
用が困難であった。
【０００５】さらに、スパッタリング法においては２種
類以上の物質を或る面積比をもって配置したスパッタリ
ングターゲットによる場合に、ターゲットのエロージョ
ンが位置により異なるために、配置による微小な位置ず
れにて各物質のスパッタ量が異なるとともに再現性が悪
い。また２種類以上の物質を均質に混合したスパッタリ
ングターゲットを用いた場合においては、物質によりス
パッタ量が異なるために成膜初期と成膜終了時には組成
が変化して均質な膜が得られないという問題がある。さ
らに、各々の物質より低い屈折率を有する薄膜や、また
各々の物質より高い屈折率を有する薄膜を形成すること
は不可能であった。
類以上の物質を或る面積比をもって配置したスパッタリ
ングターゲットによる場合に、ターゲットのエロージョ
ンが位置により異なるために、配置による微小な位置ず
れにて各物質のスパッタ量が異なるとともに再現性が悪
い。また２種類以上の物質を均質に混合したスパッタリ
ングターゲットを用いた場合においては、物質によりス
パッタ量が異なるために成膜初期と成膜終了時には組成
が変化して均質な膜が得られないという問題がある。さ
らに、各々の物質より低い屈折率を有する薄膜や、また
各々の物質より高い屈折率を有する薄膜を形成すること
は不可能であった。
【０００６】よって本発明は、かかる問題点を解消し得
る光学膜の製造方法及び光学素子の提供を目的とするも
のである。
る光学膜の製造方法及び光学素子の提供を目的とするも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はスパッタリング法により光学薄膜を形成す
る方法において、基板を振動させつつ成膜した。そして
基板に与える振動は、図１に示すように横軸に時間Ｔ、
縦軸に振幅の大きさＡを表した振動特性線図において、
振動１ピッチの時間Ｔに対する振幅Ａの回帰時間ｔとの
割合である振動比Ｔ／ｔをその成膜の構成に対応して変
化さるものであり、この振動の振幅Ａを基板面に対して
矢印で示すターゲットの方向に作用させることにより、
基板とターゲットとの面間距離を変化させる。そして、
この成膜方法により光学素子の面に少なくとも１層以上
の光学膜を形成させる。
め、本発明はスパッタリング法により光学薄膜を形成す
る方法において、基板を振動させつつ成膜した。そして
基板に与える振動は、図１に示すように横軸に時間Ｔ、
縦軸に振幅の大きさＡを表した振動特性線図において、
振動１ピッチの時間Ｔに対する振幅Ａの回帰時間ｔとの
割合である振動比Ｔ／ｔをその成膜の構成に対応して変
化さるものであり、この振動の振幅Ａを基板面に対して
矢印で示すターゲットの方向に作用させることにより、
基板とターゲットとの面間距離を変化させる。そして、
この成膜方法により光学素子の面に少なくとも１層以上
の光学膜を形成させる。
【０００８】
【作用】本発明によれば、基板に振動を与えつつ成膜す
るために、通常の基板を固定した（振動を与えないで）
方法で成膜した膜の屈折率に比べて所望の低い屈折率や
高い屈折率を有する膜を形成することが可能になる。ま
た本発明では、単一の物質からなるスパッタリングター
ゲットを用いるために再現性がよく、均質な膜が得られ
る。
るために、通常の基板を固定した（振動を与えないで）
方法で成膜した膜の屈折率に比べて所望の低い屈折率や
高い屈折率を有する膜を形成することが可能になる。ま
た本発明では、単一の物質からなるスパッタリングター
ゲットを用いるために再現性がよく、均質な膜が得られ
る。
【０００９】
【実施例１】以下、本発明の実施例を図面とともに具体
的に説明する。本実施例においては、表１に示すような
膜構成にて反射防止膜を形成した。即ち屈折率１．５２
のＢＫ７基板上に屈折率２．３５のＴｉＯ2 層をｎｄで
１５ｎｍに形成し、さらにその面に屈折率１．４０のＳ
ｉＯ2 層を重ねてｎｄで１７２ｎｍに形成した。
的に説明する。本実施例においては、表１に示すような
膜構成にて反射防止膜を形成した。即ち屈折率１．５２
のＢＫ７基板上に屈折率２．３５のＴｉＯ2 層をｎｄで
１５ｎｍに形成し、さらにその面に屈折率１．４０のＳ
ｉＯ2 層を重ねてｎｄで１７２ｎｍに形成した。
【００１０】
【表１】
【００１１】この膜形成において、第１層のＴｉＯ2 層
の形成には、Ｔｉターゲットを用いてＡｒガス圧３．６
Ｐａ、酸素ガス圧０．４Ｐａの反応性ＤＣスパッタリン
グ法により行った。この場合、図１の振動線図において
振幅Ａをターゲットの方向に対して０．１ｍｍ、振動比
ｔ／Ｔが０．７５、周波数が１００Ｈｚの振動を基板に
対して与えつつ成膜した。
の形成には、Ｔｉターゲットを用いてＡｒガス圧３．６
Ｐａ、酸素ガス圧０．４Ｐａの反応性ＤＣスパッタリン
グ法により行った。この場合、図１の振動線図において
振幅Ａをターゲットの方向に対して０．１ｍｍ、振動比
ｔ／Ｔが０．７５、周波数が１００Ｈｚの振動を基板に
対して与えつつ成膜した。
【００１２】第２層のＳｉＯ2 層の形成には、ＳｉＯ2
ターゲットを用いてＡｒガス圧３．８６Ｐａ、酸素ガス
圧０．１４Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法により行
った。この場合、図１の振動線図において振幅Ａをター
ゲットの方向に対して１ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．２
５、周波数が１０Ｈｚの振動を基板に与えつつ行った。
ターゲットを用いてＡｒガス圧３．８６Ｐａ、酸素ガス
圧０．１４Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法により行
った。この場合、図１の振動線図において振幅Ａをター
ゲットの方向に対して１ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．２
５、周波数が１０Ｈｚの振動を基板に与えつつ行った。
【００１３】上記により構成した反射防止膜の分光反射
率を測定した結果は図２に示すように可視域４４０〜６
５０ｎｍにおいて反射率１．５％以下と良好な特性を示
した。また本実施例ではガラス基板にＢＫ７を用いた
が、特にこれに限定するものではなく、他のガラス材に
おいても同様に可能である。
率を測定した結果は図２に示すように可視域４４０〜６
５０ｎｍにおいて反射率１．５％以下と良好な特性を示
した。また本実施例ではガラス基板にＢＫ７を用いた
が、特にこれに限定するものではなく、他のガラス材に
おいても同様に可能である。
【００１４】本実施例によれば、スパッタリング法によ
る光学膜の形成において、２層の薄膜により所望の屈折
率を有する反射防止膜を形成することができる。
る光学膜の形成において、２層の薄膜により所望の屈折
率を有する反射防止膜を形成することができる。
【００１５】
【実施例２】本実施例においては表２に示すような膜構
成にて反射防止膜を形成した。即ち屈折率１．５２のＢ
Ｋ７基板上に屈折率１．４０のＳｉＯ2 層をｎｄで１３
０ｎｍに１層のみを形成した。
成にて反射防止膜を形成した。即ち屈折率１．５２のＢ
Ｋ７基板上に屈折率１．４０のＳｉＯ2 層をｎｄで１３
０ｎｍに１層のみを形成した。
【００１６】
【表２】
【００１７】このＳｉＯ2 層の形成には、ＳｉＯ2 のタ
ーゲットを用いてＡｒガス圧３．８６Ｐａ、酸素ガス圧
０．１４Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法により行っ
た。この場合、図１の振動線図において振幅Ａをターゲ
ットの方向に対して０．０２ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．
０８、周波数が１ＫＨｚの振動を基板に対して与えつつ
行った。
ーゲットを用いてＡｒガス圧３．８６Ｐａ、酸素ガス圧
０．１４Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法により行っ
た。この場合、図１の振動線図において振幅Ａをターゲ
ットの方向に対して０．０２ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．
０８、周波数が１ＫＨｚの振動を基板に対して与えつつ
行った。
【００１８】上記により構成した反射防止膜の分光反射
率を測定した結果は図３に示すように可視域４４０〜６
５０ｎｍにおいて反射率２．０％以下と良好な特性を示
した。また本実施例ではガラス基板にＢＫ７を用いた
が、特にこれに限定するものではなく、他のガラス材に
おいても同様に可能である。
率を測定した結果は図３に示すように可視域４４０〜６
５０ｎｍにおいて反射率２．０％以下と良好な特性を示
した。また本実施例ではガラス基板にＢＫ７を用いた
が、特にこれに限定するものではなく、他のガラス材に
おいても同様に可能である。
【００１９】本実施例によれば、スパッタリング法によ
る光学膜の形成において、単層の薄膜により所望の屈折
率を有する反射防止膜を形成することができる。
る光学膜の形成において、単層の薄膜により所望の屈折
率を有する反射防止膜を形成することができる。
【００２０】
【実施例３】本実施例においては表３に示すような膜構
成にて反射防止膜を形成した。即ち屈折率１．５２のＢ
Ｋ７基板上に屈折率１．４６のＳｉＯ2 層をｎｄで１３
０ｎｍに形成し、さらにその面に屈折率１．６０のアル
ミナ層をｎｄで１３０ｎｍに形成し、さらにその面に屈
折率２．３２のＺｒＯ2 とＴａ2Ｏ5 との混合物層をｎ
ｄで２６０ｎｍに形成し、さらにその面に屈折率１．４
１のＳｉＯ2 層をｎｄで１３０ｎｍに形成した。
成にて反射防止膜を形成した。即ち屈折率１．５２のＢ
Ｋ７基板上に屈折率１．４６のＳｉＯ2 層をｎｄで１３
０ｎｍに形成し、さらにその面に屈折率１．６０のアル
ミナ層をｎｄで１３０ｎｍに形成し、さらにその面に屈
折率２．３２のＺｒＯ2 とＴａ2Ｏ5 との混合物層をｎ
ｄで２６０ｎｍに形成し、さらにその面に屈折率１．４
１のＳｉＯ2 層をｎｄで１３０ｎｍに形成した。
【００２１】
【表３】
【００２２】この第１層のＳｉＯ2 の層の形成には、Ｓ
ｉＯ2 のターゲットを用いてＡｒガス圧３．８６Ｐａ、
酸素ガス圧０．１４Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法
により成膜した。この場合は基板に振動を与えずに行っ
た。
ｉＯ2 のターゲットを用いてＡｒガス圧３．８６Ｐａ、
酸素ガス圧０．１４Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法
により成膜した。この場合は基板に振動を与えずに行っ
た。
【００２３】第２層のアルミナ層の形成には、アルミナ
ターゲットを用いてＡｒガス圧３．６Ｐａ、酸素ガス圧
０．４Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法により、図１
の振動線図において振幅Ａをターゲットの方向に対して
１ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．６、周波数が１００Ｈｚの
振動を基板に対して与えつつ行った。
ターゲットを用いてＡｒガス圧３．６Ｐａ、酸素ガス圧
０．４Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法により、図１
の振動線図において振幅Ａをターゲットの方向に対して
１ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．６、周波数が１００Ｈｚの
振動を基板に対して与えつつ行った。
【００２４】第３層のＺｒＯ2 、Ｔａ2Ｏ5 混合物層の
形成には、ＺｒＯ2 とＴａ2Ｏ5 を混合して形成したタ
ーゲットを用いてＡｒガス圧３．９Ｐａ、酸素ガス圧
０．１Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法により、図１
の振動線図において振幅Ａをターゲットの方向に対して
０．０５ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．９７、周波数が１０
ＫＨｚの振動を基板に対して与えつつ行った。
形成には、ＺｒＯ2 とＴａ2Ｏ5 を混合して形成したタ
ーゲットを用いてＡｒガス圧３．９Ｐａ、酸素ガス圧
０．１Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法により、図１
の振動線図において振幅Ａをターゲットの方向に対して
０．０５ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．９７、周波数が１０
ＫＨｚの振動を基板に対して与えつつ行った。
【００２５】第４層のＳｉＯ2 層の形成には、ＳｉＯ2
ターゲットを用いてＡｒガス圧３Ｐａ反応性ＲＦスパッ
タリング法により、図１の振動線図において振幅Ａをタ
ーゲットの方向に対して０．１ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが
０．２５、周波数が１ＫＨｚの振動を基板に対して与え
つつ行った。
ターゲットを用いてＡｒガス圧３Ｐａ反応性ＲＦスパッ
タリング法により、図１の振動線図において振幅Ａをタ
ーゲットの方向に対して０．１ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが
０．２５、周波数が１ＫＨｚの振動を基板に対して与え
つつ行った。
【００２６】上記により構成した反射防止膜の分光反射
率を測定した結果は図４に示すように可視域４４０〜６
５０ｎｍにおいて反射率０．２％以下と良好な特性を示
した。また本実施例ではガラス基板にＢＫ７を用いた
が、特にこれに限定するものではなく、他のガラス材に
おいても同様に可能である。
率を測定した結果は図４に示すように可視域４４０〜６
５０ｎｍにおいて反射率０．２％以下と良好な特性を示
した。また本実施例ではガラス基板にＢＫ７を用いた
が、特にこれに限定するものではなく、他のガラス材に
おいても同様に可能である。
【００２７】本実施例によれば、スパッタリング法によ
る光学膜の形成において、多層の薄膜により所望の屈折
率を有する反射防止膜を形成することができる。
る光学膜の形成において、多層の薄膜により所望の屈折
率を有する反射防止膜を形成することができる。
【００２８】
【実施例４】本実施例においては表４に示すような膜構
成にて反射防止膜を形成した。即ち屈折率１．８１のＳ
Ｆ６基板上に屈折率１．６０のアルミナ層をｎｄで１３
０ｎｍに形成し、さらにその面に屈折率１．６３のアル
ミナ層をｎｄで１３０ｎｍに形成し、さらにその面に屈
折率２．２８のＺｒＯ2 層をｎｄで２６０ｎｍに形成
し、さらにその面に屈折率１．４２のＳｉＯ2 層をｎｄ
で１３０ｎｍに形成した。
成にて反射防止膜を形成した。即ち屈折率１．８１のＳ
Ｆ６基板上に屈折率１．６０のアルミナ層をｎｄで１３
０ｎｍに形成し、さらにその面に屈折率１．６３のアル
ミナ層をｎｄで１３０ｎｍに形成し、さらにその面に屈
折率２．２８のＺｒＯ2 層をｎｄで２６０ｎｍに形成
し、さらにその面に屈折率１．４２のＳｉＯ2 層をｎｄ
で１３０ｎｍに形成した。
【００２９】
【表４】
【００３０】この第１層のアルミナ層の形成には、アル
ミナのターゲットを用いてＡｒガス圧２．５Ｐａ、酸素
ガス圧１．５Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法により
成膜した。この場合は基板に振動を与えずに行った。
ミナのターゲットを用いてＡｒガス圧２．５Ｐａ、酸素
ガス圧１．５Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法により
成膜した。この場合は基板に振動を与えずに行った。
【００３１】第２層のアルミナ層の形成には、アルミナ
のターゲットを用いてＡｒガス圧２．５ＰａのＲＦスパ
ッタリング法により行った。この場合、図１の振動線図
において振幅Ａをターゲットの方向に対して１．５ｍ
ｍ、振動比ｔ／Ｔが０．８３、周波数が６０Ｈｚの振動
を基板に対して与えつつ行った。
のターゲットを用いてＡｒガス圧２．５ＰａのＲＦスパ
ッタリング法により行った。この場合、図１の振動線図
において振幅Ａをターゲットの方向に対して１．５ｍ
ｍ、振動比ｔ／Ｔが０．８３、周波数が６０Ｈｚの振動
を基板に対して与えつつ行った。
【００３２】第３層のＺｒＯ2 層の形成には、Ｚｒのタ
ーゲットを用いてＡｒガス圧２．５Ｐａ、酸素ガス圧
０．８Ｐａの反応性ＤＣスパッタリング法により行っ
た。この場合、図１の振動線図において振幅Ａをターゲ
ットの方向に対して１．０ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．９
１、周波数が１２０Ｈｚの振動を基板に対して与えつつ
行った。
ーゲットを用いてＡｒガス圧２．５Ｐａ、酸素ガス圧
０．８Ｐａの反応性ＤＣスパッタリング法により行っ
た。この場合、図１の振動線図において振幅Ａをターゲ
ットの方向に対して１．０ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．９
１、周波数が１２０Ｈｚの振動を基板に対して与えつつ
行った。
【００３３】第４層のＳｉＯ2 層の形成には、ＳｉＯ2
のターゲットを用いてＡｒガス圧２．３Ｐａ、酸素ガス
圧０．７Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法により行っ
た。この場合、図１の振動線図において振幅Ａをターゲ
ットの方向に対して０．０４ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．
１２、周波数が１００ＫＨｚの振動を基板に対して与え
つつ行った。
のターゲットを用いてＡｒガス圧２．３Ｐａ、酸素ガス
圧０．７Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法により行っ
た。この場合、図１の振動線図において振幅Ａをターゲ
ットの方向に対して０．０４ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．
１２、周波数が１００ＫＨｚの振動を基板に対して与え
つつ行った。
【００３４】上記により構成した反射防止膜の分光反射
率を測定した結果は図５に示すように可視域４４０〜６
５０ｎｍにおいて反射率０．２５％以下と良好な特性を
示した。また本実施例ではガラス基板にＳＦ６を用いた
が、特にこれに限定するものではなく、他のガラス材に
おいても同様に可能である。
率を測定した結果は図５に示すように可視域４４０〜６
５０ｎｍにおいて反射率０．２５％以下と良好な特性を
示した。また本実施例ではガラス基板にＳＦ６を用いた
が、特にこれに限定するものではなく、他のガラス材に
おいても同様に可能である。
【００３５】本実施例によれば、スパッタリング法によ
る光学膜の形成において、多層の薄膜により所望の屈折
率を有する反射防止膜を形成することができる。
る光学膜の形成において、多層の薄膜により所望の屈折
率を有する反射防止膜を形成することができる。
【００３６】
【実施例５】本実施例においては表５に示すような膜構
成にて反射防止膜を形成した。即ち屈折率１．５２のＢ
Ｋ７基板上に屈折率１．４０のＳｉＯ2 層をｎｄで５０
ｎｍに形成し、さらにその面に屈折率２．４２のＴｉＯ
2 層をｎｄで３０ｎｍに形成し、さらにその面に屈折率
１．４０のＳｉＯ2 層をｎｄで５５ｎｍに形成し、さら
にその面に屈折率２．４２のＴｉＯ2 層をｎｄで２７５
ｎｍに形成し、さらにその面に屈折率１．４０のＳｉＯ
2 層をｎｄで１３０ｎｍに形成した。
成にて反射防止膜を形成した。即ち屈折率１．５２のＢ
Ｋ７基板上に屈折率１．４０のＳｉＯ2 層をｎｄで５０
ｎｍに形成し、さらにその面に屈折率２．４２のＴｉＯ
2 層をｎｄで３０ｎｍに形成し、さらにその面に屈折率
１．４０のＳｉＯ2 層をｎｄで５５ｎｍに形成し、さら
にその面に屈折率２．４２のＴｉＯ2 層をｎｄで２７５
ｎｍに形成し、さらにその面に屈折率１．４０のＳｉＯ
2 層をｎｄで１３０ｎｍに形成した。
【００３７】
【表５】
【００３８】この第１層のＳｉＯ2 層の形成には、Ｓｉ
Ｏ2 のターゲットを用いてＡｒガス圧３．８６Ｐａ、酸
素ガス圧０．１４Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法に
より行った。この場合、図１の振動線図において振幅Ａ
をターゲットの方向に対して０．１ｍｍ、振動比ｔ／Ｔ
が０．２５、周波数が１００Ｈｚの振動を基板に対して
与えつつ行った。
Ｏ2 のターゲットを用いてＡｒガス圧３．８６Ｐａ、酸
素ガス圧０．１４Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法に
より行った。この場合、図１の振動線図において振幅Ａ
をターゲットの方向に対して０．１ｍｍ、振動比ｔ／Ｔ
が０．２５、周波数が１００Ｈｚの振動を基板に対して
与えつつ行った。
【００３９】第２層のＴｉＯ2 層の形成には、Ｔｉのタ
ーゲットを用いてＡｒガス圧３．０Ｐａ、酸素ガス圧１
Ｐａの反応性ＤＣスパッタリング法により行った。この
場合、図１の振動線図において振幅Ａをターゲットの方
向に対して０．０１ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．９５、周
波数が１．２ＭＨｚの振動を基板に対して与えつつ行っ
た。
ーゲットを用いてＡｒガス圧３．０Ｐａ、酸素ガス圧１
Ｐａの反応性ＤＣスパッタリング法により行った。この
場合、図１の振動線図において振幅Ａをターゲットの方
向に対して０．０１ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．９５、周
波数が１．２ＭＨｚの振動を基板に対して与えつつ行っ
た。
【００４０】第３層のＳｉＯ2 層の形成には、第１層の
ＳｉＯ2 層と同様な方法にて形成した。また第４層のＴ
ｉＯ2 層は第２層のＴｉＯ2 層と同様な方法にて形成し
た。第５層のＳｉＯ2 層は第１層のＳｉＯ2 層と同様な
方法にて形成した。
ＳｉＯ2 層と同様な方法にて形成した。また第４層のＴ
ｉＯ2 層は第２層のＴｉＯ2 層と同様な方法にて形成し
た。第５層のＳｉＯ2 層は第１層のＳｉＯ2 層と同様な
方法にて形成した。
【００４１】上記により構成した反射防止膜の分光反射
率を測定した結果は図６に示すように可視域４４０〜６
５０ｎｍにおいて反射率０．３０％以下と良好な特性を
示した。また本実施例ではガラス基板にＢＫ７を用いた
が、特にこれに限定するものではなく、他のガラス材に
おいても同様に可能である。
率を測定した結果は図６に示すように可視域４４０〜６
５０ｎｍにおいて反射率０．３０％以下と良好な特性を
示した。また本実施例ではガラス基板にＢＫ７を用いた
が、特にこれに限定するものではなく、他のガラス材に
おいても同様に可能である。
【００４２】本実施例によれば、スパッタリング法によ
る光学膜の形成において、多層の薄膜により所望の屈折
率を有する反射防止膜を形成することができる。
る光学膜の形成において、多層の薄膜により所望の屈折
率を有する反射防止膜を形成することができる。
【００４３】
【実施例６】本実施例においては表６に示すような膜構
成で長波長透過フィルターを形成した。即ち基準波長λ
を５００ｎｍとして屈折率１．５２のＢＫ７基板上に屈
折率２．３０のＴｉＯ2 層をｎｄで０．７（λ／４）に
形成し、さらにその面に屈折率１．４０のＳｉＯ2 層を
ｎｄで１（λ／４）に形成し、さらにその面に屈折率
２．３０のＴｉＯ2 層をｎｄで０．８（λ／４）に形成
し、その後表６に示すようにＳｉＯ2 層とＴｉＯ2 層を
交互に形成し、ガラス基板上に誘電体層を計２０層形成
した。
成で長波長透過フィルターを形成した。即ち基準波長λ
を５００ｎｍとして屈折率１．５２のＢＫ７基板上に屈
折率２．３０のＴｉＯ2 層をｎｄで０．７（λ／４）に
形成し、さらにその面に屈折率１．４０のＳｉＯ2 層を
ｎｄで１（λ／４）に形成し、さらにその面に屈折率
２．３０のＴｉＯ2 層をｎｄで０．８（λ／４）に形成
し、その後表６に示すようにＳｉＯ2 層とＴｉＯ2 層を
交互に形成し、ガラス基板上に誘電体層を計２０層形成
した。
【００４４】
【表６】
【００４５】このＴｉＯ2 層の形成には、Ｔｉのターゲ
ットを用いてＡｒガス圧３．３Ｐａ、酸素ガス圧１．２
Ｐａの反応性ＤＣスパッタリング法により行った。この
場合、図１の振動線図において振幅Ａをターゲットの方
向に対して０．６ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．８５、周波
数が１５０Ｈｚの振動を基板に対して与えつつ行った。
ットを用いてＡｒガス圧３．３Ｐａ、酸素ガス圧１．２
Ｐａの反応性ＤＣスパッタリング法により行った。この
場合、図１の振動線図において振幅Ａをターゲットの方
向に対して０．６ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．８５、周波
数が１５０Ｈｚの振動を基板に対して与えつつ行った。
【００４６】またＳｉＯ2 層の形成には、ＳｉＯ2 のタ
ーゲットを用いてＡｒガス圧２．１Ｐａ、酸素ガス圧
０．９Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法により行っ
た。この場合、図１の振動線図において振幅Ａをターゲ
ットの方向に対して０．０４ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．
１２、周波数が１２ＫＨｚの振動を基板に対して与えつ
つ行った。
ーゲットを用いてＡｒガス圧２．１Ｐａ、酸素ガス圧
０．９Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法により行っ
た。この場合、図１の振動線図において振幅Ａをターゲ
ットの方向に対して０．０４ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．
１２、周波数が１２ＫＨｚの振動を基板に対して与えつ
つ行った。
【００４７】上記により構成したフィルターの分光透過
率を測定した結果は図７に示すように可視域４４０〜６
５０ｎｍにおいて透過率１％以下で、かつ６２０ｎｍ以
上の波長域において透過率９５％以上と良好な特性を示
した。この長波長透過フィルターはＲＧＢ色分解フィル
ターとして利用可能である。また本実施例ではガラス基
板にＢＫ７を用いたが、特にこれに限定するものではな
く、他のガラス材においても同様に可能である。
率を測定した結果は図７に示すように可視域４４０〜６
５０ｎｍにおいて透過率１％以下で、かつ６２０ｎｍ以
上の波長域において透過率９５％以上と良好な特性を示
した。この長波長透過フィルターはＲＧＢ色分解フィル
ターとして利用可能である。また本実施例ではガラス基
板にＢＫ７を用いたが、特にこれに限定するものではな
く、他のガラス材においても同様に可能である。
【００４８】本実施例によれば、スパッタリング法によ
る光学膜の形成において、多層の薄膜により所望の屈折
率を有するフィルターを形成することができる。
る光学膜の形成において、多層の薄膜により所望の屈折
率を有するフィルターを形成することができる。
【００４９】
【実施例７】本実施例においては表７に示すような膜構
成でミラーを形成した。即ち基準波長λを６３３ｎｍと
して屈折率１．５２のＢＫ７基板上に屈折率２．４０の
ＴｉＯ2 層をｎｄでλ／４に形成し、さらにその面に屈
折率１．４０のＳｉＯ2 層をｎｄでλ／４に形成し、そ
の後表７に示すようにＴｉＯ2 層とＳｉＯ2 層を交互に
形成し、ガラス基板上に誘電体層を計９層形成した。
成でミラーを形成した。即ち基準波長λを６３３ｎｍと
して屈折率１．５２のＢＫ７基板上に屈折率２．４０の
ＴｉＯ2 層をｎｄでλ／４に形成し、さらにその面に屈
折率１．４０のＳｉＯ2 層をｎｄでλ／４に形成し、そ
の後表７に示すようにＴｉＯ2 層とＳｉＯ2 層を交互に
形成し、ガラス基板上に誘電体層を計９層形成した。
【００５０】
【表７】
【００５１】このＴｉＯ2 層の形成には、Ｔｉのターゲ
ットを用いてＡｒガス圧３．１Ｐａ、酸素ガス圧０．９
Ｐａの反応性ＤＣスパッタリング法により行った。この
場合、図１の振動線図において振幅Ａをターゲットの方
向に対して０．６ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．８５、周波
数が１５０Ｈｚの振動を基板に対して与えつつ行った。
ットを用いてＡｒガス圧３．１Ｐａ、酸素ガス圧０．９
Ｐａの反応性ＤＣスパッタリング法により行った。この
場合、図１の振動線図において振幅Ａをターゲットの方
向に対して０．６ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．８５、周波
数が１５０Ｈｚの振動を基板に対して与えつつ行った。
【００５２】またＳｉＯ2 層の形成には、ＳｉＯ2 のタ
ーゲットを用いてＡｒガス圧２．１Ｐａ、酸素ガス圧
０．９Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法により行っ
た。この場合、図１の振動線図において振幅Ａをターゲ
ットの方向に対して０．０４ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．
１２、周波数が１２ＫＨｚの振動を基板に対して与えつ
つ行った。
ーゲットを用いてＡｒガス圧２．１Ｐａ、酸素ガス圧
０．９Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法により行っ
た。この場合、図１の振動線図において振幅Ａをターゲ
ットの方向に対して０．０４ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．
１２、周波数が１２ＫＨｚの振動を基板に対して与えつ
つ行った。
【００５３】上記により構成したミラーの分光反射率を
測定した結果は図８に示すように基準波長６３３ｎｍに
おいて反射率９８．６％と良好な特性を示した。また本
実施例ではガラス基板にＢＫ７を用いたが、特にこれに
限定するものではなく、他のガラス材においても同様に
可能である。
測定した結果は図８に示すように基準波長６３３ｎｍに
おいて反射率９８．６％と良好な特性を示した。また本
実施例ではガラス基板にＢＫ７を用いたが、特にこれに
限定するものではなく、他のガラス材においても同様に
可能である。
【００５４】本実施例によれば、スパッタリング法によ
る光学膜の形成において、多層の薄膜により所望の屈折
率を有するミラーを形成することができる。
る光学膜の形成において、多層の薄膜により所望の屈折
率を有するミラーを形成することができる。
【００５５】
【実施例８】本実施例においては表８に示すような膜構
成にて反射防止膜を形成した。即ち屈折率１．５２ｎｍ
のアモルファスポリオレフィン樹脂基板上に屈折率１．
９５のＳｉＯ層をｎｄで２０ｎｍに形成し、さらにその
面に屈折率１．４０のＳｉＯ2 層をｎｄで１６５ｎｍに
形成した。
成にて反射防止膜を形成した。即ち屈折率１．５２ｎｍ
のアモルファスポリオレフィン樹脂基板上に屈折率１．
９５のＳｉＯ層をｎｄで２０ｎｍに形成し、さらにその
面に屈折率１．４０のＳｉＯ2 層をｎｄで１６５ｎｍに
形成した。
【００５６】
【表８】
【００５７】この第１層のＳｉＯ層の形成には、Ｓｉの
ターゲットを用いてＡｒガス圧３．９Ｐａ、酸素ガス圧
０．０４Ｐａの反応性ＤＣスパッタリング法により行っ
た。この場合、図１の振動線図において振幅Ａをターゲ
ットの方向に対して１．０ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．７
５、周波数が１００Ｈｚの振動を基板に対して与えつつ
行った。
ターゲットを用いてＡｒガス圧３．９Ｐａ、酸素ガス圧
０．０４Ｐａの反応性ＤＣスパッタリング法により行っ
た。この場合、図１の振動線図において振幅Ａをターゲ
ットの方向に対して１．０ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが０．７
５、周波数が１００Ｈｚの振動を基板に対して与えつつ
行った。
【００５８】第２層のＳｉＯ2 層の形成には、ＳｉＯ2
のターゲットを用いてＡｒガス圧３．８６Ｐａ、酸素ガ
ス圧０．１４Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法により
行った。この場合、図１の振動線図において振幅Ａをタ
ーゲットの方向に対して１．０ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが
０．２５、周波数が１００Ｈｚの振動を基板に対して与
えつつ行った。
のターゲットを用いてＡｒガス圧３．８６Ｐａ、酸素ガ
ス圧０．１４Ｐａの反応性ＲＦスパッタリング法により
行った。この場合、図１の振動線図において振幅Ａをタ
ーゲットの方向に対して１．０ｍｍ、振動比ｔ／Ｔが
０．２５、周波数が１００Ｈｚの振動を基板に対して与
えつつ行った。
【００５９】上記により構成した反射防止膜の分光反射
率を測定した結果は図９に示すように可視域４４０〜６
５０ｎｍにおいて反射率１．６％以下と良好な特性を示
した。また本実施例ではアモルファスポリオレフィン樹
脂基板を用いることにより、プラスチック光学素子に薄
膜を形成することを示したが、特にこれに限ることなく
ポリカーボネイト、ポリスチレン、ＣＲ−３９、ＴＰ
Ｘ、ウレタンアクリレート系エネルギー硬化型樹脂等の
樹脂においても同様に可能である。
率を測定した結果は図９に示すように可視域４４０〜６
５０ｎｍにおいて反射率１．６％以下と良好な特性を示
した。また本実施例ではアモルファスポリオレフィン樹
脂基板を用いることにより、プラスチック光学素子に薄
膜を形成することを示したが、特にこれに限ることなく
ポリカーボネイト、ポリスチレン、ＣＲ−３９、ＴＰ
Ｘ、ウレタンアクリレート系エネルギー硬化型樹脂等の
樹脂においても同様に可能である。
【００６０】本実施例によれば、スパッタリング法によ
る光学膜の形成において、多層の薄膜により所望の屈折
率を有する反射防止膜を形成することができる。
る光学膜の形成において、多層の薄膜により所望の屈折
率を有する反射防止膜を形成することができる。
【００６１】〔比較例〕本発明の比較として、実施例１
と同様の材料を用いて反射防止膜を形成した場合の例を
示す。本比較例は、表９に示すような膜構成で反射防止
膜を形成した。即ち屈折率１，５２のＢＫ７基板上に屈
折率２．３のＴｉＯ2 層をｎｄで１８ｎｍに形成し、さ
らにその面に屈折率１．４６のＳｉＯ2 層をｎｄで１８
０ｎｍに形成した。
と同様の材料を用いて反射防止膜を形成した場合の例を
示す。本比較例は、表９に示すような膜構成で反射防止
膜を形成した。即ち屈折率１，５２のＢＫ７基板上に屈
折率２．３のＴｉＯ2 層をｎｄで１８ｎｍに形成し、さ
らにその面に屈折率１．４６のＳｉＯ2 層をｎｄで１８
０ｎｍに形成した。
【００６２】
【表９】
【００６３】第１層のＴｉＯ2 層の形成には、Ｔｉのタ
ーゲットを用いてＡｒガス圧３．６Ｐａ、酸素ガス圧
０．４Ｐａの反応性ＤＣスパッタリング法により成膜し
た。この場合は基板に振動を与えないで成膜した。第２
層のＳｉＯ2 層の形成には、ＳｉＯ2 のターゲットを用
いてＡｒガス圧３．８６Ｐａ、酸素ガス圧０．１４Ｐａ
の反応性ＲＦスパッタリング法により成膜した。この場
合も基板に振動を与えないで成膜した。
ーゲットを用いてＡｒガス圧３．６Ｐａ、酸素ガス圧
０．４Ｐａの反応性ＤＣスパッタリング法により成膜し
た。この場合は基板に振動を与えないで成膜した。第２
層のＳｉＯ2 層の形成には、ＳｉＯ2 のターゲットを用
いてＡｒガス圧３．８６Ｐａ、酸素ガス圧０．１４Ｐａ
の反応性ＲＦスパッタリング法により成膜した。この場
合も基板に振動を与えないで成膜した。
【００６４】本比較例により形成した反射防止膜の分光
反射率を測定した結果は、図１０に示すように可視域４
４０〜６５０ｎｍにおいて反射率２．１％以下の特性を
示した。この特性は、本発明の実施例において形成した
反射防止膜の分光特性を示す線図（図２）のような可視
域４４０〜６５０ｎｍにおいて反射率１．５％以下を示
した特性と比較すると明らかに本発明の実施例のほうが
反射率が低く特性が良好であることが判る。
反射率を測定した結果は、図１０に示すように可視域４
４０〜６５０ｎｍにおいて反射率２．１％以下の特性を
示した。この特性は、本発明の実施例において形成した
反射防止膜の分光特性を示す線図（図２）のような可視
域４４０〜６５０ｎｍにおいて反射率１．５％以下を示
した特性と比較すると明らかに本発明の実施例のほうが
反射率が低く特性が良好であることが判る。
【００６５】なお、この比較例は屈折率１．４６のＳｉ
Ｏ2 層と屈折率２．３のＴｉＯ2 層を用いて、できる限
り良好な特性を得るように設計したものであり、他の設
計でも本発明のような可視域４４０〜６５０ｎｍにおい
て反射率１．５％以下の特性は得られなかった。
Ｏ2 層と屈折率２．３のＴｉＯ2 層を用いて、できる限
り良好な特性を得るように設計したものであり、他の設
計でも本発明のような可視域４４０〜６５０ｎｍにおい
て反射率１．５％以下の特性は得られなかった。
【００６６】
【発明の効果】本発明によれば、従来の問題点を解決し
て、所望の屈折率を有する薄膜を、均質に、かつ再現性
よく形成することが可能である。
て、所望の屈折率を有する薄膜を、均質に、かつ再現性
よく形成することが可能である。
【図１】本発明による膜構成時に基板に与える振動の特
性線図。
性線図。
【図２】本発明の実施例１にて形成した光学薄膜の特性
を示す線図。
を示す線図。
【図３】本発明の実施例２にて形成した光学薄膜の特性
を示す線図。
を示す線図。
【図４】本発明の実施例３にて形成した光学薄膜の特性
を示す線図。
を示す線図。
【図５】本発明の実施例４にて形成した光学薄膜の特性
を示す線図。
を示す線図。
【図６】本発明の実施例５にて形成した光学薄膜の特性
を示す線図。
を示す線図。
【図７】本発明の実施例６にて形成した光学薄膜の特性
を示す線図。
を示す線図。
【図８】本発明の実施例７にて形成した光学薄膜の特性
を示す線図。
を示す線図。
【図９】本発明の実施例８にて形成した光学薄膜の特性
を示す線図。
を示す線図。
【図１０】比較例にて形成した光学薄膜の特性を示す線
図。
図。
Ａ 振幅 Ｔ 振動の１周期 ｔ 振幅の回帰時間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三田村 宣明 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 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 生水 利明 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 (4)
- 【請求項１】 スパッタリング法により光学薄膜を形成
する方法において、基板を振動させながら成膜を行うこ
とを特徴とする光学膜の製造方法。 - 【請求項２】 前記基板に与える振動はその振動の振幅
により基板とターゲットとの距離に変化を与えるもので
あることを特徴とする請求項１記載の光学膜の製造方
法。 - 【請求項３】 前記基板に与える振動は、その振動１ピ
ッチの時間Ｔに対する振幅Ａの回帰時間ｔとの割合であ
る振動比Ｔ／ｔを成膜の構成に対応して変化させること
を特徴とする請求項１記載の光学膜の製造方法。 - 【請求項４】 スパッタリング法により基板を振動させ
ながら少なくとも１層以上の光学膜を形成させて成るこ
とを特徴とする光学素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6251334A JPH0894805A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 光学膜の製造方法及び光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6251334A JPH0894805A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 光学膜の製造方法及び光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0894805A true JPH0894805A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=17221284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6251334A Withdrawn JPH0894805A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 光学膜の製造方法及び光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0894805A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170012391A (ko) * | 2014-05-23 | 2017-02-02 | 코닝 인코포레이티드 | 감소된 스크래치 및 지문 가시성을 갖는 저 명암의 반사-방지 제품 |
-
1994
- 1994-09-20 JP JP6251334A patent/JPH0894805A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170012391A (ko) * | 2014-05-23 | 2017-02-02 | 코닝 인코포레이티드 | 감소된 스크래치 및 지문 가시성을 갖는 저 명암의 반사-방지 제품 |
| JP2017518529A (ja) * | 2014-05-23 | 2017-07-06 | コーニング インコーポレイテッド | 引っ掻き傷および指紋の視認性が低下した低コントラストの反射防止物品 |
| US10620344B2 (en) | 2014-05-23 | 2020-04-14 | Corning Incorporated | Low contrast anti-reflection articles with reduced scratch and fingerprint visibility |
| KR20220084430A (ko) * | 2014-05-23 | 2022-06-21 | 코닝 인코포레이티드 | 감소된 스크래치 및 지문 가시성을 갖는 저 명암의 반사-방지 제품 |
| US11531141B2 (en) | 2014-05-23 | 2022-12-20 | Corning Incorporated | Low contrast anti-reflection articles with reduced scratch and fingerprint visibility |
| US12092793B2 (en) | 2014-05-23 | 2024-09-17 | Corning Incorporated | Low contrast anti-reflection articles with reduced scratch and fingerprint visibility |
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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: 20011120 |