KR101824284B1 - Reflection-blocking film, lens, optical assembly, objective lens, and optical apparatus - Google Patents

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KR101824284B1 KR1020137004783A KR20137004783A KR101824284B1 KR 101824284 B1 KR101824284 B1 KR 101824284B1 KR 1020137004783 A KR1020137004783 A KR 1020137004783A KR 20137004783 A KR20137004783 A KR 20137004783A KR 101824284 B1 KR101824284 B1 KR 101824284B1
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올림푸스 가부시키가이샤
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Abstract

자외 영역과 가시 영역의 2개의 영역에서의 광에 대하여, 광학적으로 안정되고, 광의 흡수가 적으면서 소정의 반사 방지를 효과적으로 실현 가능한 반사 방지막을 제공한다. 투명한 기판 상에, 공기측으로부터 기판측으로 순서대로 제1층, 제2층, 제3층, 제4층, 제5층, 제6층과, 6층 이상의 박막을 형성한 구성을 구비하고, 공기측으로부터 홀수 번째의 박막이 저굴절률막이며, 짝수 번째의 박막이 저굴절률막 또는 저굴절률막보다 굴절률이 큰 중간 굴절률막이며, 중심 파장 λ0에서의 중간 굴절률막과 저굴절률막의 굴절률을 각각 NM, NL로 하였을 때, 이들이 소정의 식을 만족하고, 나아가서는, 자외 영역의 파장 λ1과, 가시 영역의 파장 λ2가 소정의 식을 만족한다.Provided is an antireflection film that is optically stable for light in two regions of the ultraviolet region and the visible region and can effectively achieve predetermined antireflection while having less absorption of light. A first layer, a second layer, a third layer, a fourth layer, a fifth layer, a sixth layer, and a thin film having six or more layers formed on the transparent substrate in this order from the air side to the substrate side, and the odd-numbered thin low refractive index layer from the side, even-numbered and the thin film is an intermediate-refractive-index film is larger refractive index than the low refractive index film or a low refractive index layer, a middle refractive index film and the low refractive index film, the refractive index at the center wavelength λ0, each N M And N L , they satisfy a predetermined formula, and further, the wavelength? 1 of the ultraviolet region and the wavelength? 2 of the visible region satisfy a predetermined formula.

Figure R1020137004783
Figure R1020137004783

Description

반사 방지막, 렌즈, 광학계, 대물 렌즈 및 광학 기기{REFLECTION-BLOCKING FILM, LENS, OPTICAL ASSEMBLY, OBJECTIVE LENS, AND OPTICAL APPARATUS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antireflection film, a lens, an optical system, an objective lens, and an optical device.

본 발명은, 반사 방지막과, 이 반사 방지막을 이용한 렌즈, 광학계 및 대물 렌즈와, 이 광학계를 이용한 광학 기기에 관한 것이다.The present invention relates to an antireflection film, a lens, an optical system and an objective lens using the antireflection film, and an optical apparatus using the optical system.

종래의 자외광용의 반사 방지막으로서, 특허문헌 1 에 기재된 반사 방지막이 제안되어 있다. 이 반사 방지막은, Al2O3막을 포함하는 중간 굴절률층과, MgF2을 포함하는 저굴절률층을 투명 기판 면 상에 교대로 형성하여 4층 내지 7층으로 하고, 파장 248㎚(KrF 엑시머 레이저 파장)와, 그 이외의 파장(예를 들면: He-Ne 레이저 파장 633㎚)의 2개의 파장에서 반사 방지를 행한 막이다. 또한, 특허문헌 2에서는, 7층 적층한 막으로서, 파장 350㎚ 내지 파장 800㎚에서, 0.6％ 이하의 광대역 반사성을 구비한 방지막이 제안되어 있다.As an antireflection film for ultraviolet light, an antireflection film described in Patent Document 1 has been proposed. The antireflection film is formed by alternately forming a middle refractive index layer including an Al 2 O 3 film and a low refractive index layer containing MgF 2 on the surface of a transparent substrate to form a layer having a thickness of 4 to 7 and a wavelength of 248 nm (For example, He-Ne laser wavelength: 633 nm) and other wavelengths (for example, He-Ne laser wavelength: 633 nm). Patent Document 2 proposes an anti-reflection film having a broadband reflectivity of 0.6% or less at a wavelength of 350 nm to a wavelength of 800 nm, as a film obtained by laminating seven layers.

레이저를 이용하여 처리를 행하는 광학 장치에서는, 파장 400㎚ 내지 700㎚의 가시 영역(필요에 따라서 자외 영역이나 적외 영역)에서의 관찰과, 처리를 행하는 레이저 파장, 예를 들면 YAG 레이저의 제3 고조파(발진 파장 355㎚)의 조사(투과)를 동시에 행할 필요가 있다.In an optical device that performs processing using a laser, it is possible to perform observation in a visible region (in an ultraviolet region or an infrared region, if necessary) of a wavelength of 400 nm to 700 nm and a laser wavelength to be processed, for example, a third harmonic (Oscillation wavelength 355 nm) (transmission) at the same time.

또한, 종래 제안되어 있는 2 파장 반사 방지막은, 엑시머 레이저 파장 248㎚와 파장 600㎚ 내지 700㎚를 1.5% 이하에서 반사 방지하도록 설계되어 있다.In addition, the conventionally proposed two-wavelength antireflection film is designed to prevent reflection at an excimer laser wavelength of 248 nm and a wavelength of 600 nm to 700 nm at 1.5% or less.

일본 특허 제3232727호 공보Japanese Patent No. 3232727 일본 특허 제4190773호 공보Japanese Patent No. 4190773

그러나, 상술한 반사 방지막의 막 구성을 변경하지 않고, YAG 레이저의 제3고조파(발진 파장 355㎚)에 적용하여 파장 시프트하면, 반사율이 파장 400㎚ 내지 600㎚에서 3% 이상으로 되어, 이것에 의해 가시 영역에서의 관찰이 곤란해진다고 하는 문제가 있었다.However, when the wavelength shift is applied to the third harmonic (oscillation wavelength 355 nm) of the YAG laser without changing the film structure of the above-mentioned antireflection film, the reflectance becomes 3% or more at a wavelength of 400 nm to 600 nm, There is a problem that observation in the visible region becomes difficult.

또한, 종래의 반사 방지막은, TiO2과 같은 굴절률이 1.8을 초과하는 고굴절률 재료를 이용하여 구성되어 있다. 일반적으로, TiO2과 같은 고굴절률 재료는, 파장 400㎚ 이하의 자외 영역에서의 막 흡수율이 높다. 이 때문에 자외 영역의 레이저, 예를 들면 YAG 레이저의 제3 고조파(발진 파장 355㎚)를 이용하는 경우, 광의 흡수에 의해 반사 방지막이 손상되어, 막 구성이 변화되고, 소정의 분광 특성, 예를 들면 반사 방지 특성을 얻을 수 없게 된다고 하는 문제점이 있었다.The conventional antireflection film is formed using a high refractive index material having a refractive index exceeding 1.8, such as TiO 2 . Generally, a high refractive index material such as TiO 2 has a high film absorption rate in an ultraviolet region with a wavelength of 400 nm or less. Therefore, when a laser in the ultraviolet region, for example, a third harmonic (oscillation wavelength 355 nm) of a YAG laser, is used, the antireflection film is damaged by absorption of light, the film structure is changed, The anti-reflection property can not be obtained.

따라서, 본 발명은, 반사 방지막의 재질의 굴절률 및 막 구성을 적절하게 설정함으로써, 주로 파장 400㎚ 미만의 자외 영역과, 파장 400㎚ 내지 700㎚의 가시 영역의 2개의 영역에서의 광에 대하여, 광학적으로 안정되어, 광의 흡수가 적으면서 소정의 반사 방지를 효과적으로 실현 가능한 반사 방지막을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 이와 같은 반사 방지막으로서, 예를 들면 레이저 처리를 행하는 각종 광학 렌즈에 적합한 2 파장 반사 방지막을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention can provide an antireflection film having a refractive index and a film structure appropriately set for the light in the ultraviolet region mainly having a wavelength of less than 400 nm and the visible region having a wavelength of 400 nm to 700 nm, An object of the present invention is to provide an antireflection film that is optically stable and can realize a predetermined antireflection effectively while absorbing less light. It is another object of the present invention to provide a two-wavelength antireflection film suitable for various optical lenses, for example, for laser processing, as such an antireflection film.

상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 반사 방지막은, 투명한 기판 상에, 공기측으로부터 기판측으로 순서대로 제1층, 제2층, 제3층, 제4층, 제5층, 제6층과, 6층 이상의 박막을 형성한 구성을 구비하고, 공기측으로부터 홀수 번째의 박막이 저굴절률막이며, 짝수 번째의 박막이 저굴절률막 또는 저굴절률막보다 굴절률이 큰 중간 굴절률막이고, 중심 파장 λ0에서의 중간 굴절률막과 저굴절률막의 굴절률을 각각 NM, NL로 하였을 때, 다음 수학식 1, 2, 3을 동시에 만족하는 반사 방지막으로서,In order to solve the above-described problems and to achieve the object, the antireflection film according to the present invention is characterized in that the antireflection film comprises a first layer, a second layer, a third layer, a fourth layer, Numbered thin film from the air side is a low refractive index film, and the even-numbered thin film has a refractive index higher than that of the low refractive index film or the low refractive index film. refractive index film, and, when the intermediate-refractive-index film and the low refractive index film of a refractive index at the center wavelength λ0 to N M, N L, respectively, and then as the anti-reflection film satisfy the following formula 1, 2, 3 at the same time,

Figure 112013017026284-pct00001
Figure 112013017026284-pct00001

Figure 112013017026284-pct00002
Figure 112013017026284-pct00002

Figure 112013017026284-pct00003
Figure 112013017026284-pct00003

자외 영역의 파장 λ1과, 가시 영역의 파장 λ2에서 반사 방지를 행하고 있으며, The reflection prevention is performed at the wavelength? 1 of the ultraviolet region and the wavelength? 2 of the visible region,

다음 수학식 4, 5, 6, 7, 8, 9를 동시에 만족하는 것을 특징으로 한다.(4), (5), (6), (7), (8) and (9).

Figure 112013017026284-pct00004
Figure 112013017026284-pct00004

Figure 112013017026284-pct00005
Figure 112013017026284-pct00005

Figure 112013017026284-pct00006
Figure 112013017026284-pct00006

Figure 112013017026284-pct00007
Figure 112013017026284-pct00007

Figure 112013017026284-pct00008
Figure 112013017026284-pct00008

Figure 112013017026284-pct00009
Figure 112013017026284-pct00009

여기서,here,

R1은, 파장 λ1에서의 반사율,R1 is the reflectance at the wavelength? 1,

R2는, 파장 λ2에서의 반사율,R2 is the reflectance at the wavelength? 2,

K1은, 파장 λ1에서의 막 흡수율,K1 is the film absorption rate at the wavelength? 1,

K2는, 파장λ2에서의 막 흡수율,K2 is the film absorption rate at the wavelength? 2,

막 흡수율은, 100-(100-(기판의 반사율+기판의 투과율))-(반사 방지막을 입힌 기판의 반사율+반사 방지막을 입힌 기판의 투과율)이다.The film absorption rate is 100- (reflectance of the substrate + transmittance of the substrate) - (reflectance of the substrate coated with the antireflection film + transmittance of the substrate coated with the antireflection film).

본 발명에 따른 반사 방지막은, 기판의 굴절률이 1.85 미만인 것이 바람직하다.In the antireflection film according to the present invention, the refractive index of the substrate is preferably less than 1.85.

본 발명에 따른 반사 방지막은, 기판의 굴절률이 1.85 이상인 것이 바람직하다.In the antireflection film according to the present invention, the refractive index of the substrate is preferably 1.85 or more.

본 발명에 따른 반사 방지막은, 다음 수학식 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16을 동시에 만족하는 것이 바람직하다.The antireflection film according to the present invention preferably satisfies the following equations 10, 11, 12, 13, 14, 15, and 16 at the same time.

Figure 112013017026284-pct00010
Figure 112013017026284-pct00010

Figure 112013017026284-pct00011
Figure 112013017026284-pct00011

Figure 112013017026284-pct00012
Figure 112013017026284-pct00012

Figure 112013017026284-pct00013
Figure 112013017026284-pct00013

Figure 112013017026284-pct00014
Figure 112013017026284-pct00014

Figure 112013017026284-pct00015
Figure 112013017026284-pct00015

Figure 112013017026284-pct00016
Figure 112013017026284-pct00016

여기서,here,

d1은 제1층의 광학 막 두께,d1 is the optical film thickness of the first layer,

d2는 제2층의 광학 막 두께,d2 is the optical film thickness of the second layer,

d3은 제3층의 광학 막 두께,d3 is the optical film thickness of the third layer,

d4는 제4층의 광학 막 두께,d4 is the optical film thickness of the fourth layer,

d5는 제5층의 광학 막 두께,d5 is the optical film thickness of the fifth layer,

d6은 제6층의 광학 막 두께,d6 is the optical film thickness of the sixth layer,

d7은 제7층의 광학 막 두께,d7 is the optical film thickness of the seventh layer,

광학 막 두께는 굴절률×기하학적 두께이다.The optical film thickness is a refractive index x geometric thickness.

본 발명에 따른 반사 방지막은, 다음 수학식 17, 18, 19, 20, 21, 22를 동시에 만족하는 것이 바람직하다.The antireflection film according to the present invention preferably satisfies the following equations (17), (18), (19), (20), (21) and (22) simultaneously.

Figure 112013017026284-pct00017
Figure 112013017026284-pct00017

Figure 112013017026284-pct00018
Figure 112013017026284-pct00018

Figure 112013017026284-pct00019
Figure 112013017026284-pct00019

Figure 112013017026284-pct00020
Figure 112013017026284-pct00020

Figure 112013017026284-pct00021
Figure 112013017026284-pct00021

Figure 112013017026284-pct00022
Figure 112013017026284-pct00022

여기서,here,

d1은 제1층의 광학 막 두께,d1 is the optical film thickness of the first layer,

d2는 제2층의 광학 막 두께,d2 is the optical film thickness of the second layer,

d3은 제3층의 광학 막 두께,d3 is the optical film thickness of the third layer,

d4는 제4층의 광학 막 두께,d4 is the optical film thickness of the fourth layer,

d5는 제5층의 광학 막 두께,d5 is the optical film thickness of the fifth layer,

d6은 제6층의 광학 막 두께,d6 is the optical film thickness of the sixth layer,

d7은 제7층의 광학 막 두께,d7 is the optical film thickness of the seventh layer,

광학 막 두께는 굴절률×기하학적 두께이다.The optical film thickness is a refractive index x geometric thickness.

본 발명에 따른 반사 방지막은, 중간 굴절률층의 재료가 Al2O3, SiO2, LaF3, NdF3, YF3, CeF3 또는, 이들 화합물을 함유하는 혼합물이며, 저굴절률층의 재료가 MgF2, BaF2, LiF, AlF3, NaF, CaF2 또는, 이들 화합물을 함유하는 혼합물인 것이 바람직하다.An anti-reflection film according to the present invention, the material of the middle refractive index layer Al 2 O 3, SiO 2, LaF 3, NdF 3, YF 3, CeF 3 , or, a mixture containing these compounds, the material of the low refractive index layer MgF 2 , BaF 2 , LiF, AlF 3 , NaF, CaF 2, or a mixture containing these compounds.

본 발명에 따른 렌즈는, 상술한 어느 하나의 반사 방지막을 입힌 것을 특징으로 한다.The lens according to the present invention is characterized in that any one of the anti-reflection films described above is coated.

본 발명에 따른 광학계는, 상술한 렌즈를 갖는 것을 특징으로 한다.The optical system according to the present invention is characterized by having the above-mentioned lens.

본 발명에 따른 대물 렌즈는, 상술한 광학계를 갖는 것을 특징으로 한다.The objective lens according to the present invention is characterized by having the above-mentioned optical system.

본 발명에 따른 광학 기기는, 상술한 광학계를 갖고, 광학계를 이용하여, 관찰하고, 또한 레이저를 집광하는 것을 특징으로 한다.An optical apparatus according to the present invention has the above-described optical system, and observes the optical system using the optical system, and further, the laser is condensed.

본 발명에 따른 반사 방지막은, 주로 파장 400㎚ 미만의 자외 영역과 파장 400㎚ 내지 700㎚의 가시 영역의 2개의 영역에서의 광에 대하여, 광학적으로 안정되어, 광의 흡수가 적으면서 소정의 반사 방지를 효과적으로 실현 가능하게 한다고 하는 효과를 발휘한다.The antireflection film according to the present invention is optically stable for light mainly in an ultraviolet region having a wavelength of less than 400 nm and a visible region having a wavelength of 400 nm to 700 nm, It is possible to realize the effect effectively.

도 1은 표 1에 나타내는, 실시예 1 내지 9의 반사 방지막의 분광 반사율 특성을 나타내는 그래프이다.
도 2는 표 1의 실시예 중, 기재 굴절률 상하한의 실시예 1, 9와, 이들 사이의 실시예로부터 선택한 실시예 5의 분광 반사율 특성을 나타내는 그래프이다.
도 3은 실시예 1에 대하여, 기판의 반사율과 투과율을 가산한 값 및 반사 방지막을 입힌 기판의 반사율과 투과율을 가산한 값을, 파장에 대하여 플롯한 그래프이다.
도 4는 실시예 1에 대해서, 막 흡수율을 파장에 대하여 플롯한 그래프이다.
도 5는 표 2에 나타내는, 실시예 10 내지 12의 분광 반사율 특성을 나타내는 그래프이다.
도 6은 표 3에 나타내는, 실시예 13, 14의 분광 반사율 특성을 나타내는 그래프이다.
도 7은 표 4에 나타내는 비교예의 분광 반사율 특성을 나타내는 그래프이다.
도 8은 제4 실시 형태에 따른 리페어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는 제5 실시 형태에 따른 현미경의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a graph showing spectral reflectance characteristics of the antireflection films of Examples 1 to 9 shown in Table 1.
Fig. 2 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of Examples 1 and 9 of the upper and lower refractive indexes described in the examples of Table 1, and Example 5 selected from the examples between them.
3 is a graph plotting the value obtained by adding the reflectance and transmittance of the substrate and the reflectance and transmittance of the substrate coated with the antireflection film to the wavelength with respect to Example 1. Fig.
4 is a graph plotting the film absorption rate versus wavelength for Example 1. Fig.
5 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of Examples 10 to 12 shown in Table 2. Fig.
6 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of Examples 13 and 14 shown in Table 3. Fig.
7 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of the comparative example shown in Table 4. Fig.
8 is a diagram showing a configuration of a repair apparatus according to the fourth embodiment.
Fig. 9 is a view showing a configuration of a microscope according to the fifth embodiment. Fig.

이하에, 본 발명에 따른 반사 방지막의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the antireflection film according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments.

우선, 실시 형태의 설명에 앞서, 본 발명에 의한 작용 및 효과에 대하여 설명한다.First, prior to the description of the embodiments, the functions and effects of the present invention will be described.

본 발명에 따른 반사 방지막은, 투명한 기판 상에, 공기측으로부터 기판측으로 순서대로 제1층, 제2층, 제3층, 제4층, 제5층, 제6층과, 6층 이상의 박막을 형성한 구성을 구비하고, 공기측으로부터 홀수 번째의 박막이 저굴절률막이며, 짝수 번째의 박막이 저굴절률막 또는 저굴절률막보다 굴절률이 큰 중간 굴절률막이며, 중심 파장 λ0에서의 중간 굴절률막과 저굴절률막의 굴절률을 각각 NM NL로 하였을 때, 다음 수학식 1, 2, 3을 동시에 만족하는 반사 방지막으로서,The antireflection film according to the present invention includes a first layer, a second layer, a third layer, a fourth layer, a fifth layer, a sixth layer, and a sixth layer or more thin film on the transparent substrate in order from the air side to the substrate side Numbered thin film is an intermediate refractive index film having a refractive index higher than that of the low refractive index film or the low refractive index film, and the middle refractive index film at the center wavelength? 0 and the middle refractive index film at the central wavelength? An antireflection film satisfying the following equations (1), (2) and (3) simultaneously when the refractive index of the low refractive index film is N M N L ,

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

Figure 112013017026284-pct00023
Figure 112013017026284-pct00023

<수학식 2>&Quot; (2) &quot;

Figure 112013017026284-pct00024
Figure 112013017026284-pct00024

<수학식 3>&Quot; (3) &quot;

Figure 112013017026284-pct00025
Figure 112013017026284-pct00025

자외 영역의 파장 λ1과, 가시 영역의 파장 λ2에서 반사 방지를 행하고 있으며,The reflection prevention is performed at the wavelength? 1 of the ultraviolet region and the wavelength? 2 of the visible region,

다음 수학식 4, 5, 6, 7, 8, 9를 동시에 만족하는 것을 특징으로 한다.(4), (5), (6), (7), (8) and (9).

<수학식 4>&Quot; (4) &quot;

Figure 112013017026284-pct00026
Figure 112013017026284-pct00026

<수학식 5>Equation (5)

Figure 112013017026284-pct00027
Figure 112013017026284-pct00027

<수학식 6>&Quot; (6) &quot;

Figure 112013017026284-pct00028
Figure 112013017026284-pct00028

<수학식 7>&Quot; (7) &quot;

Figure 112013017026284-pct00029
Figure 112013017026284-pct00029

<수학식 8>&Quot; (8) &quot;

Figure 112013017026284-pct00030
Figure 112013017026284-pct00030

<수학식 9>&Quot; (9) &quot;

Figure 112013017026284-pct00031
Figure 112013017026284-pct00031

여기서,here,

R1은, 파장 λ1에서의 반사율,R1 is the reflectance at the wavelength? 1,

R2는, 파장 λ2에서의 반사율,R2 is the reflectance at the wavelength? 2,

K1은, 파장 λ1에서의 막 흡수율,K1 is the film absorption rate at the wavelength? 1,

K2는, 파장 λ2에서의 막 흡수율,K2 is the film absorption rate at the wavelength? 2,

막 흡수율은, 100-(100-(기판의 반사율+기판의 투과율))-(반사 방지막을 입힌 기판의 반사율+반사 방지막을 입힌 기판의 투과율)이다.The film absorption rate is 100- (reflectance of the substrate + transmittance of the substrate) - (reflectance of the substrate coated with the antireflection film + transmittance of the substrate coated with the antireflection film).

또한, 상기 수학식 6, 7은, 기판의 반사율 및 반사 방지막을 입힌 기판의 반사율에 대하여 적용한다.Equations (6) and (7) are applied to the reflectance of the substrate and the reflectance of the substrate coated with the antireflection film.

상기 수학식 6 내지 9 중 어느 하나 이상에 대하여 상한값을 초과한 경우, 광학적으로 불안정해져서, 광의 흡수가 많아져, 소정의 반사 방지를 효과적으로 실현하는 것이 어려워진다.If the upper limit value is exceeded for any one of the above-mentioned expressions (6) to (9), it becomes optically unstable, and absorption of light becomes large, and it becomes difficult to effectively realize predetermined reflection prevention.

본 발명에 따른 반사 방지막은, 다음 수학식 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16을 동시에 만족하는 것이 바람직하다.The antireflection film according to the present invention preferably satisfies the following equations 10, 11, 12, 13, 14, 15, and 16 at the same time.

<수학식 10>&Quot; (10) &quot;

Figure 112013017026284-pct00032
Figure 112013017026284-pct00032

<수학식 11>Equation (11)

Figure 112013017026284-pct00033
Figure 112013017026284-pct00033

<수학식 12>&Quot; (12) &quot;

Figure 112013017026284-pct00034
Figure 112013017026284-pct00034

<수학식 13>&Quot; (13) &quot;

Figure 112013017026284-pct00035
Figure 112013017026284-pct00035

<수학식 14>&Quot; (14) &quot;

Figure 112013017026284-pct00036
Figure 112013017026284-pct00036

<수학식 15>&Quot; (15) &quot;

Figure 112013017026284-pct00037
Figure 112013017026284-pct00037

<수학식 16>&Quot; (16) &quot;

Figure 112013017026284-pct00038
Figure 112013017026284-pct00038

여기서,here,

d1은 제1층의 광학 막 두께,d1 is the optical film thickness of the first layer,

d2는 제2층의 광학 막 두께,d2 is the optical film thickness of the second layer,

d3은 제3층의 광학 막 두께,d3 is the optical film thickness of the third layer,

d4는 제4층의 광학 막 두께,d4 is the optical film thickness of the fourth layer,

d5는 제5층의 광학 막 두께,d5 is the optical film thickness of the fifth layer,

d6은 제6층의 광학 막 두께,d6 is the optical film thickness of the sixth layer,

d7은 제7층의 광학 막 두께,d7 is the optical film thickness of the seventh layer,

광학 막 두께는 굴절률×기하학적 두께이다.The optical film thickness is a refractive index x geometric thickness.

상기 수학식 10 내지 16 중 어느 하나 이상을 만족하지 않는 경우, 광학적으로 불안정해져서, 광의 흡수가 많아져, 소정의 반사 방지를 효과적으로 실현하는 것이 어려워진다.If any one or more of the above-described expressions (10) to (16) is not satisfied, it becomes optically unstable, and absorption of light increases, and it becomes difficult to effectively realize predetermined reflection prevention.

본 발명에 따른 반사 방지막은, 다음 수학식 17, 18, 19, 20, 21, 22를 동시에 만족하는 것이 바람직하다.The antireflection film according to the present invention preferably satisfies the following equations (17), (18), (19), (20), (21) and (22) simultaneously.

<수학식 17>&Quot; (17) &quot;

Figure 112013017026284-pct00039
Figure 112013017026284-pct00039

<수학식 18>&Quot; (18) &quot;

Figure 112013017026284-pct00040
Figure 112013017026284-pct00040

<수학식 19>&Quot; (19) &quot;

Figure 112013017026284-pct00041
Figure 112013017026284-pct00041

<수학식 20>&Quot; (20) &quot;

Figure 112013017026284-pct00042
Figure 112013017026284-pct00042

<수학식 21>&Quot; (21) &quot;

Figure 112013017026284-pct00043
Figure 112013017026284-pct00043

<수학식 22>&Quot; (22) &quot;

Figure 112013017026284-pct00044
Figure 112013017026284-pct00044

여기서,here,

d1은 제1층의 광학 막 두께,d1 is the optical film thickness of the first layer,

d2는 제2층의 광학 막 두께,d2 is the optical film thickness of the second layer,

d3은 제3층의 광학 막 두께,d3 is the optical film thickness of the third layer,

d4는 제4층의 광학 막 두께,d4 is the optical film thickness of the fourth layer,

d5는 제5층의 광학 막 두께,d5 is the optical film thickness of the fifth layer,

d6은 제6층의 광학 막 두께,d6 is the optical film thickness of the sixth layer,

d7은 제7층의 광학 막 두께,d7 is the optical film thickness of the seventh layer,

광학 막 두께는 굴절률×기하학적 두께이다.The optical film thickness is a refractive index x geometric thickness.

상기 수학식 17 내지 22 중 어느 하나 이상을 만족하지 않는 경우, 광학적으로 불안정해져서, 광의 흡수가 많아져, 소정의 반사 방지를 효과적으로 실현하는 것이 어려워진다.If any one or more of the above expressions (17) to (22) is not satisfied, it becomes optically unstable, and absorption of light increases, and it becomes difficult to effectively realize predetermined reflection prevention.

표 1은, 제1 실시 형태에 따른 7층 구성의 반사 방지막의 구성을 나타내는 표이다. 표 2는, 제2 실시 형태에 따른 7층 구성의 반사 방지막의 구성을 나타내는 표이다. 표 3은, 제3 실시 형태에 따른 6층 구성의 반사 방지막의 구성을 나타내는 표이다. 표 4는, 비교예로서의, 6층 구성의 반사 방지막의 구성을 나타내는 표이다. 표 1 내지 4에서는, 기판에 대한 적층 순으로 각 층의 재료 및 광학 막 두께를 나타내고 있다. 광학 막 두께는, 각 표 기재의 수치에 각 실시 형태의 설계 파장 λ0을 곱한 수치이다. 또한, 표 및 도면 중의 기판 재료명은, 구체적인 물질명을 기재한 것을 제외하고, 모두 가부시끼가이샤 오하라의 상표이다.Table 1 is a table showing the structure of the antireflection film having the seven-layer structure according to the first embodiment. Table 2 is a table showing the structure of the antireflection film having the seven-layer structure according to the second embodiment. Table 3 is a table showing the structure of the antireflection film having the six-layer structure according to the third embodiment. Table 4 is a table showing the composition of the antireflection film having a six-layer structure as a comparative example. Tables 1 to 4 show the material and optical film thickness of each layer in the order of stacking on the substrate. The optical film thickness is a numerical value obtained by multiplying the numerical value described in each table by the design wavelength? 0 of each embodiment. In addition, the names of the substrate materials in the tables and drawings are all trademarks of Ohara Co., Ltd. except for the names of specific materials.

Figure 112013017026284-pct00045
Figure 112013017026284-pct00045

Figure 112013017026284-pct00046
Figure 112013017026284-pct00046

Figure 112013017026284-pct00047
Figure 112013017026284-pct00047

Figure 112013017026284-pct00048
Figure 112013017026284-pct00048

도 1은, 표 1에 나타내는, 실시예 1 내지 9의 반사 방지막의 분광 반사율 특성을 나타내는 그래프이다. 도 2는, 표 1의 실시예 중, 기재(基材) 굴절률 상하한의 실시예 1, 9와, 이들 사이의 실시예로부터 선택한 실시예 5의 분광 반사율 특성을 나타내는 그래프이다. 도 3은, 실시예 1에 대하여, 기판의 반사율과 투과율을 가산한 값 및 반사 방지막을 입힌 기판의 반사율과 투과율을 가산한 값을, 파장에 대하여 플롯한 그래프이다. 도 4는, 실시예 1에 대하여, 막 흡수율을 파장에 대하여 플롯한 그래프이다. 도 5는, 표 2에 나타내는, 실시예 10 내지 12의 분광 반사율 특성을 나타내는 그래프이다. 도 6은 표 3에 나타내는, 실시예 13, 14의 분광 반사율 특성을 나타내는 그래프이다. 도 7은, 표 4에 나타내는 비교예의 분광 반사율 특성을 나타내는 그래프이다.1 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of the antireflection films of Examples 1 to 9 shown in Table 1. Fig. 2 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of Examples 1 and 9 of the upper and lower refractive indexes of the substrate (base material) and Example 5 selected therebetween in the examples of Table 1. Fig. Fig. 3 is a graph plotting the value obtained by adding the reflectance and transmittance of the substrate plus the reflectance and transmittance of the substrate coated with the antireflection film, with respect to the wavelength, with respect to Example 1. Fig. 4 is a graph plotting the film absorption rate versus wavelength with respect to Example 1. Fig. Fig. 5 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of Examples 10 to 12 shown in Table 2. Fig. 6 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of Examples 13 and 14 shown in Table 3. Fig. Fig. 7 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of the comparative example shown in Table 4. Fig.

여기서, 도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7은, 횡축에 파장(단위 ㎚), 종축에 반사율(단위 %)을 취한, 2 파장 반사 방지막의 분광 반사율 특성을 나타내는 도면이다. 또한, 도 4에 도시한 막 흡수율은, 도 3에 도시한, 기판의 반사율+기판의 투과율(실선)과, 반사 방지막을 입힌 기판의 반사율+반사 방지막을 입힌 기판의 투과율(파선)을 이용하여, 「100-(100-(기판의 반사율+기판의 투과율))-(반사 방지막을 입힌 기판의 반사율+반사 방지막을 입힌 기판의 투과율)」에 의해 산출한다. 또한, 도 3, 도 4에서는, 355㎚ 및 400㎚ 내지 700㎚뿐만 아니라, 참고를 위해서, 300㎚ 내지 750㎚의 사이의 전체 범위에 대하여, 반사율+투과율 및 막 흡수율을 나타내고 있다.Here, FIGS. 1, 2, and 5 to 7 are diagrams showing spectral reflectance characteristics of a two-wavelength antireflection film having a wavelength (unit: nm) on the abscissa and a reflectance (unit%) on the ordinate. The film absorptivity shown in Fig. 4 is obtained by using the reflectance of the substrate + the transmittance of the substrate (solid line), the reflectance of the substrate coated with the antireflection film + the transmittance (broken line) of the substrate coated with the antireflection film (Reflectance of the substrate + transmittance of the substrate) - (reflectance of the substrate coated with the antireflection film + transmittance of the substrate coated with the antireflection film) &quot; In FIGS. 3 and 4, reflectance + transmissivity and film absorption rate are shown for not only 355 nm and 400 nm to 700 nm but also for the entire range between 300 nm and 750 nm for reference.

(제1 실시 형태)(First Embodiment)

표 1에 나타내는, 실시예 1 내지 9의 반사 방지막은, 굴절률 1.5 내지 1.85의 기재 상에 설계 파장 λ0을 500㎚로 하여, 저굴절률 재료인 MgF2로 이루어지는 제1, 3, 5, 7층과, 중간 굴절률 재료인 Al2O3으로 이루어지는 제2, 4, 6층을 적층한 7층 구성으로 되어 있다. 이 반사 방지막은, 중간 굴절률 재료로 이루어지는 층을 M, 저굴절률 재료로 이루어지는 층을 L로 하면, 공기측(기판으로부터 먼 측)으로부터 LMLMLML인 7층 구성이다. 또한, 중간 굴절률 재료인 Al2O3으로 이루어지는 층의 굴절률 NM은 1.61이며, 1.45≤NM≤1.8을 만족하고, 저굴절률 재료인 MgF2로 이루어지는 층의 굴절률 NL은 1.38이며, NL<1.45를 만족한다.The antireflection films of Examples 1 to 9 shown in Table 1 were prepared by forming first, third, fifth, and seventh layers of MgF 2 , which is a low refractive index material, on the substrate having a refractive index of 1.5 to 1.85, , And second, fourth and sixth layers made of Al 2 O 3 as a middle refractive index material. The antireflection film has a seven-layer structure in which the layer made of the middle refractive index material is denoted by M, and the layer made of the low refractive index material is denoted by L and the side from the air side (side farther from the substrate) is LMLMLML. Further, the intermediate refractive index N of the M layer made of a material of Al 2 O 3 is 1.61, and, 1.45≤N M satisfy ≤1.8 and 1.38 is the refractive index N L of the low refractive index layer made of a material, MgF 2, N L &Lt; 1.45.

제1 실시 형태의 반사 방지막의 각 층은, 10-2 내지 10-4Pa의 진공 영역에서 진공 증착에 의해 형성하였다. 또한, 각 층의 형성 방법은, 진공 증착에 한정되는 것은 아니며, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 이온 어시스트 증착법에 의해서도 동등한 특성을 갖는 반사 방지막을 얻을 수 있다.Each layer of the antireflection film of the first embodiment was formed by vacuum deposition in a vacuum region of 10 -2 to 10 -4 Pa. The method of forming each layer is not limited to the vacuum deposition, and an anti-reflection film having the same characteristics can be obtained by the sputtering method, the ion plating method, and the ion assisted deposition method.

또한, 중간 굴절률 재료로서 Al2O3을, 저굴절률 재료로서 MgF2을 각각 이용하였지만, 일반적으로 Al2O3, MgF2은, 가시 영역 및 400㎚ 미만의 자외 영역에서 광의 흡수율이 낮다. 이들 재료를 사용함으로써, 광의 흡수에 의한 레이저 에너지의 축적이나 투과율의 저하를 억제할 수 있다. 그러나, 이 재료에 한정되는 것은 아니며, 각 재료와 마찬가지의 굴절률을 갖는 재료이면 동등한 특성을 갖는 반사 방지막을 얻을 수 있다. 예를 들면, 중간 굴절률층용의 재료로서는, Al2O3 외에, SiO2, LaF3, NdF3, YF3, CeF3 또는, 이들 화합물을 이용할 수 있다. 또한, 저굴절률층용 의 재료로서는, MgF2 외에, BaF2, LiF, AlF3, NaF, CaF2 또는, 이들 화합물을 이용할 수 있다.Al 2 O 3 is used as a middle refractive index material and MgF 2 is used as a low refractive index material. In general, Al 2 O 3 and MgF 2 have a low absorption rate of light in a visible region and an ultraviolet region of less than 400 nm. By using these materials, it is possible to suppress accumulation of laser energy and decrease in transmittance due to absorption of light. However, the present invention is not limited to this material, and an antireflection film having equivalent properties can be obtained by a material having the same refractive index as each material. For example, as the material of the middle refractive index layer, Al 2 O 3 in addition to, SiO 2, LaF 3, NdF 3, YF 3, CeF 3 , or may be used for these compounds. As a material for the low refractive index layer, besides MgF 2 , BaF 2 , LiF, AlF 3 , NaF, CaF 2 Alternatively, these compounds may be used.

도 1, 도 2의 분광 반사율 특성에 나타낸 바와 같이, 자외 영역인 YAG 레이저의 제3 고조파의 발진 파장 355㎚(λ1)에서의 반사율 R1은 1％ 이하이고, 가시 영역인 400㎚ 내지 700㎚의 파장 범위(λ2)에서의 반사율 R2는 1.5% 이하이다. 따라서, 제1 실시 형태의 반사 방지막은, 기재만에서의 반사율 약 4%에 대하여 충분히 양호한 반사 방지 성능을 실현하고 있다.As shown in the spectral reflectance characteristics in Figs. 1 and 2, the reflectance R1 at the oscillation wavelength 355 nm (? 1) of the third harmonic of the YAG laser as the ultraviolet region is 1% or less, The reflectance R 2 in the wavelength range? 2 is 1.5% or less. Therefore, the antireflection film of the first embodiment realizes a sufficiently good antireflection performance for a reflectance of about 4% only in a substrate.

여기서, 도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, YAG 레이저의 제3 고조파의 발진 파장 355㎚(λ1)에서의 막 흡수율 K1(도 4)은 1％ 이하이고, 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 파장 범위(λ2)에서의 막 흡수율 K2(도 4)는 1.0% 이하이다. 도시는 생략하였지만, 실시예 2 내지 9에 대해서도 마찬가지의 결과였다.Here, as shown in Figs. 3 and 4, the film absorption rate K1 (Fig. 4) at the oscillation wavelength 355 nm (? 1) of the third harmonic of the YAG laser is 1% or less, The film absorption rate K2 (FIG. 4) in the range of? 2 is 1.0% or less. Although the illustration is omitted, the same results were obtained for the second to ninth embodiments.

한편, 표 4에 나타내는, 종래의 반사 방지막을 양면 또는 편면에 입힌 광학 렌즈에서는, 도 7에 도시한 바와 같이, YAG 레이저로 15mJ/㎟의 광을 100회 조사한 바 손상되었다. 이것에 대하여, 제1 실시 형태의 반사 방지막을 양면 또는 편면에 입힌 광학 렌즈에서는, YAG 레이저로 70mJ/㎟의 광을 100회 조사하였지만, 어느 것의 광학 소자도 손상이 없었다.On the other hand, in the optical lens shown in Table 4, in which the conventional antireflection film was applied to both sides or one side of the optical lens, as shown in Fig. 7, the light of 15 mJ / mm &lt; 2 &gt; On the other hand, in the optical lens coated with the antireflection film of the first embodiment on both sides or one side, light of 70 mJ / mm 2 was irradiated 100 times with a YAG laser, but none of the optical elements was damaged.

(제2 실시 형태)(Second Embodiment)

표 2에 나타내는, 실시예 10 내지 12의 반사 방지막은, 굴절률 1.5 미만의 기재 상에 설계 파장 λ0을 500㎚로 하여, 저굴절률 재료인 MgF2로 이루어지는 제1, 3, 5, 7층과, 중간 굴절률 재료 Al2O3으로 이루어지는 제2, 4층과, 중간 굴절률 재료인 SiO2으로 이루어지는 제6층을 적층한 7층 구성으로 되어 있다. 이 반사 방지막은, 중간 굴절률 재료로 이루어지는 층을 M, 저굴절률 재료로 이루어지는 층을 L로 하면, 공기측(기판으로부터 먼 측)으로부터 LMLMLML인 7층 구성이다. 또한, 중간 굴절률 재료인 Al2O3으로 이루어지는 층의 굴절률 NM은 1.61이며, SiO2으로 이루어지는 층의 굴절률 NM은 1.46이며, 모두 1.45≤NM≤1.8을 만족한다. 또한, 저굴절률 재료인 MgF2으로 이루어지는 층의 굴절률 NL은 1.38이며, NL<1.45를 만족한다.The antireflection films of Examples 10 to 12 shown in Table 2 had first, third, fifth, and seventh layers of MgF 2 as a low refractive index material with a design wavelength? 0 of 500 nm on a substrate having a refractive index of less than 1.5, Layer structure in which the second and fourth layers made of middle refractive index material Al 2 O 3 and the sixth layer made of SiO 2 being a middle refractive index material are laminated. The antireflection film has a seven-layer structure in which the layer made of the middle refractive index material is denoted by M, and the layer made of the low refractive index material is denoted by L and the side from the air side (side farther from the substrate) is LMLMLML. Further, the refractive index N of the M layer is made of a 1.61 Al 2 O 3 in the intermediate-refractive-index material, and the refractive index N of the M layer made of SiO 2 is 1.46, and both meet the 1.45≤N M ≤1.8. The refractive index N L of the layer made of MgF 2 as the low refractive index material is 1.38 and satisfies N L < 1.45.

제2 실시 형태의 반사 방지막의 각 층은, 10-2 내지 10-4Pa의 진공 영역에서 진공 증착에 의해 형성되어 있다. 또한, 각 층의 형성 방법은, 진공 증착에 한정되는 것은 아니며, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 이온 어시스트 증착법에 의해서도 동등한 특성을 갖는 반사 방지막을 얻을 수 있다.Each layer of the antireflection film of the second embodiment is formed by vacuum deposition in a vacuum region of 10 -2 to 10 -4 Pa. The method of forming each layer is not limited to the vacuum deposition, and an anti-reflection film having the same characteristics can be obtained by the sputtering method, the ion plating method, and the ion assisted deposition method.

또한, 중간 굴절률 재료로서 Al2O3 및 SiO2을, 저굴절률 재료로서 MgF2을 각각 이용하였지만, 각 층의 재료는 이들에 한정되는 것은 아니며, 각 재료와 마찬가지의 굴절률을 갖는 재료이면 동등한 특성을 갖는 반사 방지막을 얻을 수 있다. 예를 들면, 중간 굴절률층용의 재료로서는, Al2O3, SiO2 외에, LaF3, NdF3, YF3, CeF3 또는, 이들 화합물을 이용할 수 있다. 또한, 저굴절률층용의 재료로서는, MgF2 외에, BaF2, LiF, AlF3, NaF, CaF2 또는, 이들 화합물을 이용할 수 있다.Al 2 O 3 and SiO 2 are used as the middle refractive index material and MgF 2 is used as the low refractive index material. However, the material of each layer is not limited to these materials. If the refractive index is the same as that of each material, Can be obtained. For example, as the material of the middle refractive index layer, Al 2 O 3, in addition to SiO 2, LaF 3, NdF 3 , YF 3, CeF 3 , or may be used for these compounds. As materials for the low refractive index layer, besides MgF 2 , BaF 2 , LiF, AlF 3 , NaF, CaF 2 or these compounds can be used.

도 5의 분광 반사율 특성에 나타낸 바와 같이, 자외 영역인 YAG 레이저의 제3 고조파의 발진 파장 355㎚(λ1)에서의 반사율 R1이 1％ 이하이고, 가시 영역인 400㎚ 내지 700㎚의 파장 범위(λ2)에서의 반사율 R2가 1.5% 이하이다. 따라서, 제2 실시 형태의 반사 방지막은, 기재만에서의 반사율 약 4%에 대하여 충분히 양호한 반사 방지 성능을 갖고 있다. 또한, 도시는 생략하였지만, 상술한 실시예 1과 마찬가지로, YAG 레이저의 제3 고조파의 발진 파장 355㎚(λ1)에서의 막 흡수율 K1은 1％ 이하이고, 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 파장 범위(λ2)에서의 막 흡수율 K2는 1.0% 이하이다.As shown in the spectral reflectance characteristic in Fig. 5, the reflectance R1 at the oscillation wavelength 355 nm (? 1) of the third harmonic of the YAG laser as the ultraviolet region is 1% or less and the wavelength range of 400 nm to 700 nm lambda 2) is 1.5% or less. Therefore, the antireflection film of the second embodiment has sufficiently good antireflection performance against a reflectance of about 4% only in a substrate. Although the illustration is omitted, the film absorption rate K1 at the oscillation wavelength 355 nm (? 1) of the third harmonic of the YAG laser is 1% or less and the wavelength range of 400 nm or more and 700 nm or less lambda 2) is 1.0% or less.

한편, 표 4에 나타내는, 종래의 반사 방지막을 양면 또는 편면에 입힌 광학 렌즈에서는, 도 7 에 도시한 바와 같이, YAG 레이저로 15mJ/㎟의 광을 100회 조사한 바 손상되었다. 이에 대해, 제2 실시 형태의 반사 방지막을 양면 또는 편면에 입힌 광학 렌즈에서는, YAG 레이저로 70mJ/㎟의 광을 100회 조사하였지만, 어느 것의 광학 소자도 손상이 없었다.On the other hand, in the optical lens shown in Table 4, in which the conventional antireflection film was applied to both sides or one side of the optical lens, as shown in Fig. 7, the light of 15 mJ / mm &lt; 2 &gt; On the other hand, in the optical lens coated with the antireflection film of the second embodiment on both sides or one side, light of 70 mJ / mm 2 was irradiated with a YAG laser 100 times, but none of the optical elements was damaged.

(제3 실시 형태)(Third Embodiment)

표 3에 나타내는, 실시예 13, 14의 반사 방지막은, 굴절률 1.85 이상의 기재 상에 설계 파장 λ0을 500㎚로 하여, 저굴절률 재료인 MgF2로 이루어지는 제1, 3, 5층과, 중간 굴절률 재료인 Al2O3으로 이루어지는 제2, 4, 6층을 적층한 6층 구성으로 되어 있다. 이 반사 방지막은, 중간 굴절률 재료로 이루어지는 층을 M, 저굴절률 재료로 이루어지는 층을 L로 하면, 공기측(기판으로부터 먼 측)으부터 LMLMLM인 6층 구성이다. 또한, 중간 굴절률 재료인 Al2O3으로 이루어지는 층의 굴절률 NM은 1.61이며, 1.45≤NM≤1.8을 만족한다. 나아가서는, 저굴절률 재료인 MgF2로 이루어지는 층의 굴절률 NL은 1.38이며, NL<1.45를 만족한다.The antireflection films of Examples 13 and 14 shown in Table 3 had first, third and fifth layers made of MgF 2 as a low refractive index material and a first, a third and a fifth layer made of a low refractive index material on a substrate having a refractive index of 1.85 or more, And a second layer consisting of Al 2 O 3 , 4 layers and 6 layers. The antireflection film has a six-layer structure in which the layer made of the middle refractive index material is denoted by M and the layer made of the low refractive index material is denoted by L, from the air side (side farther from the substrate). In addition, the refractive index N of the M layer made of Al 2 O 3 in the intermediate-refractive-index material is 1.61, and satisfies 1.45≤N M ≤1.8. Further, the refractive index N L of the layer made of MgF 2 as the low refractive index material is 1.38, and satisfies N L < 1.45.

제3 실시 형태의 반사 방지막의 각 층은, 10-2 내지 10-4Pa의 진공 영역에서 진공 증착에 의해 형성하였다. 또한, 각 층의 형성 방법은, 진공 증착에 한정되는 것은 아니며, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 이온 어시스트 증착법에 의해서도 동등한 특성을 갖는 반사 방지막을 얻을 수 있다.Each layer of the antireflection film of the third embodiment was formed by vacuum deposition in a vacuum region of 10 -2 to 10 -4 Pa. The method of forming each layer is not limited to the vacuum deposition, and an anti-reflection film having the same characteristics can be obtained by the sputtering method, the ion plating method, and the ion assisted deposition method.

또한, 중간 굴절률 재료로서 Al2O3을, 저굴절률 재료로서 MgF2을, 각각 이용하였지만, 각 층의 재료는 이들에 한정되는 것은 아니며, 각 재료와 마찬가지의 굴절률을 갖는 재료이면 동등한 특성을 갖는 반사 방지막을 얻을 수 있다. 예를 들면, 중간 굴절률층용의 재료로서는, Al2O3 외에, LaF3, NdF3, YF3, CeF3 또는, 이들 화합물을 이용할 수 있다. 또한, 저굴절률층용의 재료로서는, MgF2 외에, BaF2, LiF, AlF3, NaF, CaF2 또는, 이들 화합물을 이용할 수 있다.Al 2 O 3 is used as the middle refractive index material and MgF 2 is used as the low refractive index material. However, the material of each layer is not limited to these materials. If the material has the same refractive index as each material, An antireflection film can be obtained. For example, as the material of the middle refractive index layer, Al 2 O 3 addition, LaF 3, NdF 3, YF 3, CeF 3, or may be used for these compounds. As a material for the low refractive index layer, MgF 2 In addition, BaF 2 , LiF, AlF 3 , NaF, CaF 2, or these compounds may be used.

도 6의 분광 반사율 특성에 나타낸 바와 같이, 자외 영역인 YAG 레이저의 제3 고조파의 발진 파장 355㎚에서의 반사율이 1％ 이하이고, 가시 영역인 400㎚ 내지 700㎚의 파장 범위에서의 반사율이 1.5% 이하이다. 따라서, 제3 실시 형태의 반사 방지막은, 기재만에서의 반사율 약 4%에 대하여 충분히 양호한 반사 방지 성능을 갖고 있다. 또한, 도시는 생략하였지만, 상술한 실시예 1과 마찬가지로, YAG 레이저의 제3 고조파의 발진 파장 355㎚(λ1)에서의 막 흡수율 K1은 1％ 이하이고, 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 파장 범위(λ2)에서의 막 흡수율 K2는 1.0% 이하이다.As shown in the spectral reflectance characteristic in Fig. 6, the reflectance at the oscillation wavelength 355 nm of the third harmonic of the YAG laser in the ultraviolet region is 1% or less, and the reflectance at the visible range of 400 nm to 700 nm in the wavelength range is 1.5 % Or less. Therefore, the antireflection film of the third embodiment has a sufficiently good antireflection performance against a reflectance of about 4% only in a substrate. Although the illustration is omitted, the film absorption rate K1 at the oscillation wavelength 355 nm (? 1) of the third harmonic of the YAG laser is 1% or less and the wavelength range of 400 nm or more and 700 nm or less lambda 2) is 1.0% or less.

한편, 표 4에 나타내는, 종래의 반사 방지막을 양면 또는 편면에 입힌 광학 렌즈는, 도 7에 도시한 바와 같이, YAG 레이저로 15mJ/㎟의 광을 100회 조사한 바 손상되었다. 이에 대해, 제3 실시 형태의 반사 방지막을 양면 또는 편면에 입힌 광학 렌즈에서는, YAG 레이저로 70mJ/㎟의 광을 100회 조사하였지만, 어느 것의 광학 소자도 손상이 없었다.On the other hand, as shown in Fig. 7, when an optical lens having a conventional antireflection film shown in Table 4 on both sides or one side was irradiated with light of 15 mJ / mm 2 with a YAG laser 100 times, it was damaged. On the other hand, in the optical lens coated with the antireflection film of the third embodiment on both sides or one side, light of 70 mJ / mm 2 was irradiated with a YAG laser 100 times, but none of the optical elements was damaged.

(제4 실시 형태)(Fourth Embodiment)

이하, 반사 방지막을 입힌 광학계를 갖는 광학 장치로서의 리페어 장치에 대해서, 도 8을 참조하면서 설명한다.Hereinafter, a repair apparatus as an optical device having an optical system having an antireflection film deposited thereon will be described with reference to FIG.

도 8은, 제4 실시 형태에 따른 리페어 장치(이하, 레이저 리페어)의 구성을 나타내는 도면이다. 이 리페어 장치는, 액정 디스플레이의 유리 기판, 반도체 웨이퍼, 프린트 기판 등에 발생하는 결함부에 레이저광을 조사하여 제거하는 장치이다.8 is a diagram showing a configuration of a repair apparatus (hereinafter referred to as a laser repair) according to the fourth embodiment. This repair apparatus is an apparatus for removing a defective portion generated in a glass substrate, a semiconductor wafer, a printed substrate, etc. of a liquid crystal display by irradiating laser light.

도 8에 도시한 레이저 리페어는, 가공용 광원(101), 가변 조리개(102), 렌즈(103), 반사 방지막을 형성한 대물 렌즈(106), 하프 미러(104), 하프 미러(105), 관찰 광원(109), 렌즈(110), 이동대(112), 이동 구동 제어부(121), 촬상 소자로서의 CCD(122; 전하 결합 소자), TV 모니터(123), 화상 처리부(124) 및 구동 제어부(125)를 구비한다.8 includes a processing light source 101, a variable diaphragm 102, a lens 103, an objective lens 106 provided with an antireflection film, a half mirror 104, a half mirror 105, A light source 109, a lens 110, a moving base 112, a movement drive control unit 121, a CCD 122 (charge coupled device) as an imaging element, a TV monitor 123, an image processing unit 124, 125).

가공용 광원(101)은, 리페어 대상을 가공하는 레이저 광속을 출사하는 가공용의 광원이며, 예를 들면, 리페어 대상에 따라서 복수 파장의 레이저 광속을 출사할 수 있는 것이 바람직하다. 가공용 광원(101)으로부터 출사하는 레이저광의 제어, 예를 들면, 광 강도, 발광 파장, 펄스 발진 등의 발진 모드, 점등 소등 제어는, 제어부(도시생략)에서 행한다. 가공용 광원(101)으로부터 출사된 레이저광은, 가변 조리개(102), 렌즈(103), 하프 미러(104), 하프 미러(105), 대물 렌즈(106)를 개재하여, 이동대(112) 상의 피가공물(111)의 표면(피 보수면)에 조사된다.The processing light source 101 is a processing light source that emits a laser beam for processing the object to be repaired, and is preferably capable of emitting laser beams of a plurality of wavelengths in accordance with the object to be repaired, for example. Control of the laser light emitted from the processing light source 101, for example, an oscillation mode such as a light intensity, an emission wavelength, a pulse oscillation, and an ON / OFF control is performed by a control unit (not shown). The laser light emitted from the processing light source 101 passes through the variable diaphragm 102, the lens 103, the half mirror 104, the half mirror 105 and the objective lens 106, And is irradiated to the surface (treated surface) of the work 111.

피가공물(111)은, 이동 구동 제어부(121)에 의해 이동 제어되는 이동대(112)와 함께 가공용 광원(101)으로부터의 레이저광과 직교하는 면 내에서 이동 가능하다. 이동 구동 제어부(121)에 의한 피가공물(111)의 위치 제어는, 후술하는, 화상 처리부(124)에서의 피가공물(111)의 표면의 관찰 결과에 기초하여, 가공용 광원(101)으로부터의 레이저광이 결함부에 정확하게 조사되도록, 화상 처리부(124)가 이동 구동 제어부(121)로 제어 정보를 출력한다. 또한, 화상 처리부(124)에서의 피가공물(111)의 표면의 관찰 결과에 기초하여, 결함부의 크기, 깊이 그 밖의 상태에 대응하도록, 가공용 광원(101)으로부터의 레이저광의 광 강도 그 밖의 조사 조건을 설정하는 정보가 화상 처리부(124)로부터 구동 제어부(125)로 출력된다.The work 111 can be moved within a plane orthogonal to the laser beam from the processing light source 101 together with the moving table 112 which is controlled by the movement drive control section 121. [ The position control of the work 111 by the movement drive control unit 121 is performed based on the observation result of the surface of the work 111 in the image processing unit 124 The image processing section 124 outputs the control information to the movement drive control section 121 so that the light is correctly irradiated to the defect part. The light intensity of the laser beam from the processing light source 101 is adjusted to correspond to the size, depth, and other conditions of the defect portion based on the observation result of the surface of the workpiece 111 in the image processing portion 124, Is outputted from the image processing section 124 to the drive control section 125. [

가변 조리개(102)는, 가공용 광원(101)으로부터 출사된 레이저 광속의 광축에 직교하는 단면에서의 레이저 광 강도 분포를 균일화한다. 가변 조리개(102)의 동작은, 화상 처리부(124)로부터의 데이터에 기초하여 구동 제어부(125)가 제어한다. 가변 조리개(102)를 통한 광속은, 렌즈(103), 하프 미러(104), 하프 미러(105)를 투과하여 대물 렌즈(106)에 의해 피가공물(111) 상에 집광된다. 이 광속은, 피가공물(111) 상의 결함부에 조사되고, 이 결함부의 제거에 사용된다.The variable diaphragm 102 uniformizes the laser beam intensity distribution in a cross section orthogonal to the optical axis of the laser beam emitted from the processing light source 101. The operation of the variable diaphragm 102 is controlled by the drive control section 125 based on the data from the image processing section 124. [ The light flux through the variable diaphragm 102 is transmitted through the lens 103, the half mirror 104 and the half mirror 105 and is converged on the work 111 by the objective lens 106. This light flux is irradiated to the defect portion on the work 111 and used for removing the defect portion.

또한, 관찰 광원(109)으로부터는, 가시 영역의 조명광이 출사된다. 이 조명광은, 렌즈(110)에서 집광된 후에 하프 미러(105)에서 반사되고, 대물 렌즈(106)를 거쳐 피가공물(111)에 조사된다. 조명광은, 피가공물(111)의 표면에서 반사되고, 대물 렌즈(106), 하프 미러(105)를 투과한 후에 하프 미러(104)에서 반사되고, 렌즈(107)에서 집광되어 하프 미러(108)를 거쳐 CCD(122)에 입사한다. CCD(122)에서는, 입사광이 전기 신호로 변환되어 TV 모니터(123)에 표시됨과 함께, 변환된 신호가 화상 처리부(124)로 출력된다.From the observation light source 109, illumination light in the visible region is emitted. The illumination light is condensed by the lens 110, reflected by the half mirror 105, and irradiated onto the work 111 through the objective lens 106. [ The illumination light is reflected by the surface of the workpiece 111 and transmitted through the objective lens 106 and the half mirror 105 and then reflected by the half mirror 104. The illumination light is condensed by the lens 107 to be reflected by the half mirror 108, And enters the CCD 122. In the CCD 122, incident light is converted into an electric signal and displayed on the TV monitor 123, and the converted signal is output to the image processing unit 124. [

종래의 레이저 리페어에서는, 가공 시에 큰 출력 에너지의 레이저광이 관찰용의 대물 렌즈를 통과하기 때문에, 대물 렌즈를 파손하게 된다고 하는 문제가 있어, 관찰용과 가공용 대물 렌즈를 별도로 준비하고 있었다.In the conventional laser repair, since laser light having a large output energy passes through the objective lens for observation at the time of processing, there is a problem that the objective lens is destroyed, and an objective lens for observation and processing is separately prepared.

그러나, 이렇게 하면 관찰용 렌즈로 관찰하여 가공 장소를 결정하고, 가공용 렌즈로 전환하여 가공함으로써, 시간적으로 2배의 공정 수가 들게 된다. 또한, 관찰용 렌즈와 가공용 렌즈의 위치 정렬 등도 필요하게 되어 메커니즘적으로도 소프트웨어적으로도 공정이 증가하게 된다.However, in this case, by observing with the observing lens to determine the processing position, and switching to a processing lens and processing it, the processing time can be doubled. In addition, alignment of the observing lens and the working lens is also required, and the process is also increased in terms of the mechanism and the software.

이에 대하여, 제4 실시 형태의 레이저 리페어에서는, 가시로부터 자외까지의 영역에서 높은 투과율과 내구성을 구비한 반사 방지막을 대물 렌즈(106)에 이용하고 있다. 이 때문에, 가시로부터 자외까지의 영역에서 양호한 광학 성능을 갖는 대물 렌즈를 실현할 수 있고, 이로써, 관찰용과 가공용의 대물 렌즈를 공통화하는 것이 가능하게 되어, 관찰 후에 렌즈의 전환 없이 레이저 가공을 대략 동시에 행할 수 있어, 소프트웨어적 보정이나 메커니즘적 제어도 필요 없어져 대폭적인 시간 단축과 장치의 정확성 향상이 가능하게 된다.On the other hand, in the laser repair of the fourth embodiment, an anti-reflection film having high transmittance and durability in a region from visible to ultraviolet is used for the objective lens 106. [ Therefore, it is possible to realize an objective lens having good optical performance in the region from visible to ultraviolet, whereby the objective lens for observation and processing can be made common, and laser processing can be performed substantially simultaneously without switching lenses after observation Therefore, there is no need for software calibration or mechanical control, which can significantly shorten the time and improve the accuracy of the apparatus.

(제5 실시 형태)(Fifth Embodiment)

반사 방지막을 입힌 광학계를 갖는 대물 렌즈(대물 렌즈계(22))를 구비한 광학 기기로서의 현미경에 대하여, 도 9를 참조하여 설명한다.A microscope as an optical apparatus provided with an objective lens (objective lens system 22) having an optical system on which an antireflection film is provided will be described with reference to Fig.

도 9는, 제5 실시 형태에 따른 현미경(자외선 현미경)의 구성을 나타내는 도면이다. 이 현미경에서는, 피검체의 가시 영역으로부터 자외 영역에 이르는 관찰과, 피검체의 자외 화상과 가시 컬러 화상을 중첩시킨 표시와, 피검체의 자외 상만의 관찰이 가능하다.Fig. 9 is a diagram showing a configuration of a microscope (ultraviolet microscope) according to the fifth embodiment. Fig. In this microscope, observation from the visible region of the subject to the ultraviolet region, display in which the ultraviolet image of the subject and the visible color image are overlapped, and observation of only the ultraviolet image of the subject are possible.

도 9에 도시한 자외선 현미경은, 바닥(258)으로부터 전해지는 진동을 기계적으로 방지하기 위해서, 자외선 현미경의 경각(鏡脚: 214)이 제진대(除桭台)(260) 위에 설치되어 있다. 경각(214) 위에는, 아암(216)을 개재하여 경통(鏡筒: 212)이 지지되어 있다. 경통(212)은, 광원(218)과, 그 광로를 따라 배치된 조명 렌즈계(220), 대물 렌즈계(222) 및 결상 렌즈계(224)를 갖는 광학 렌즈계를 구비한다. 조명 렌즈계(220)는, 콜렉터 렌즈(220a)와 콘덴서 렌즈(220b)를 구비하고, 광원(218)의 광을 적절하게 수속(收束)시킨다. 콜렉터 렌즈(220a, 220b)에 의해 수속된 광원(218)의 광은, 하프 미러(226)에 의해 반사되고, 대물 렌즈계(222)에 의해 합초(合焦)되어 피검체(228)로 입사한다.The ultraviolet microscope shown in Fig. 9 is provided with a tilt mirror (mirrors) 214 on a damping table 260 for mechanically preventing vibration transmitted from the bottom 258. A mirror barrel 212 is supported on the inclination angle 214 via an arm 216. [ The lens barrel 212 has an optical lens system having a light source 218 and an illumination lens system 220, an objective lens system 222 and an imaging lens system 224 arranged along the optical path. The illumination lens system 220 includes a collector lens 220a and a condenser lens 220b and appropriately converges the light of the light source 218. [ The light from the light source 218 converged by the collector lenses 220a and 220b is reflected by the half mirror 226 and focused by the objective lens system 222 to be incident on the inspected object 228 .

피검체(228)에서 반사한 광은, 대물 렌즈계(222)에 의해 확대되고, 하프 미러(226) 및 결상 렌즈계(224)를 투과한다. 결상 렌즈계(224)의 결상 광로는, 다이크로익 미러(230a)에 의해 자외선의 광로와 가시광의 광로로 분리된다.The light reflected by the inspected object 228 is expanded by the objective lens system 222 and transmitted through the half mirror 226 and the imaging lens system 224. The imaging optical path of the imaging lens system 224 is divided into an optical path of ultraviolet light and an optical path of visible light by the dichroic mirror 230a.

여기서, 자외선은 다이크로익 미러(230a)에서 반사되고, 나아가서는 반사 미러(231)에서 반사되어, 자외선 텔레비전 카메라(234a)의 촬상면(도시 생략)에 결상된다. 텔레비전 카메라(234a)는, 그 촬상면에 결상된 입력 상(자외 상)을, 전기적인 화상 신호로 변환하고, 자외선용의 화상 처리 장치(236a)를 통해서, 디스플레이(238a)에 공급한다. 디스플레이(238a)는, 텔레비전 카메라(234a)로부터의 입력 신호에 기초하여, 피검체(228)의 자외 영역 상에 대응하는 모노크롬 화상을 실시간으로 표시한다.Here, the ultraviolet light is reflected by the dichroic mirror 230a, and further reflected by the reflection mirror 231, and is imaged on the imaging surface (not shown) of the ultraviolet television camera 234a. The television camera 234a converts an input image (ultraviolet image) formed on the image pickup surface into an electrical image signal and supplies the electrical image signal to the display 238a through the ultraviolet image processing device 236a. The display 238a displays in real time the monochrome image corresponding to the ultraviolet region of the inspected object 228 based on the input signal from the television camera 234a.

한편, 가시광은 다이크로익 미러(230a)를 투과하여, 반사 미러(240, 242)에 의해 순서대로 반사되고, 컬러 TV 카메라(234b)의 촬상면(도시생략)에 결상된다. 텔레비전 카메라(234b)는, 그 촬상면에 결상된 입력 상(가시 상)을, 전기적인 컬러 화상 신호로 변환하고, 가시 화상의 화상 처리 장치(236b)를 통해서, 디스플레이(238b)에 공급한다. 디스플레이(238b)는, 화상 처리 장치(236b)로부터의 입력 신호에 기초하여, 피검체(228)의 가시 상에 대응하는 컬러 화상을 실시간으로 표시한다.On the other hand, the visible light is transmitted through the dichroic mirror 230a, is sequentially reflected by the reflection mirrors 240 and 242, and is imaged on an image pickup surface (not shown) of the color TV camera 234b. The television camera 234b converts the input image (visible image) formed on the image pickup surface into an electrical color image signal, and supplies it to the display 238b through the image processing device 236b of the visible image. The display 238b displays, in real time, a color image corresponding to the visible image of the inspected object 228 based on the input signal from the image processing device 236b.

이상에 의해, 디스플레이(238a)에 의해 피검체(228)의 미소 영역의 고해상력의 자외 화상을 관찰할 수 있음과 동시에, 디스플레이(238b)에 의해 피검체(228)의 미소 영역의 색을 관찰할 수 있다. 이것은 예를 들면 반도체 디바이스의 결함 검사에 대응 가능하다.As described above, the ultraviolet image of the high resolution of the micro area of the subject 228 can be observed by the display 238a, and the color of the micro area of the subject 228 is observed by the display 238b can do. This is applicable, for example, to defect inspection of semiconductor devices.

텔레비전 카메라(234a, 234b)는, 각각 입력 상을 배율 변경하기 위한 확대 렌즈계(244a, 244b)를 구비한다. 확대 렌즈계(244a, 244b)는, 서로 독립적으로 배율 설정 가능하게 함으로써, 피검체(228)의 자외 화상과 컬러 화상을 서로 다른 배율로 동시에 관찰할 수 있다.The television cameras 234a and 234b each have magnifying lens systems 244a and 244b for varying the magnification of the input image. The magnifying lenses 244a and 244b are capable of setting magnifications independently of each other, so that the ultraviolet image and the color image of the inspected object 228 can be observed at different magnifications at the same time.

화상 처리 장치(236a, 236b)는, 컨트롤러(246)에 의해 제어되고, 공지의 화상 처리 기능을 각각 갖는다. 화상 처리 장치(236a, 236b)는, 각각 비디오 프린터(248a, 248b)로 화상을 출력시킬 수 있다.The image processing apparatuses 236a and 236b are controlled by a controller 246 and have known image processing functions, respectively. The image processing apparatuses 236a and 236b can output images to the video printers 248a and 248b, respectively.

경통(212) 내에는, 광원(218)의 광을 차단할 수 있는 셔터(250)가 배치되어 있다. 이 광원용의 셔터(250)의 개폐는, 수동이어도 되지만, 컨트롤러(246)에 의해 제어되는 것이 바람직하다. 확대 렌즈계(244a, 244b)는, 텔레비전 카메라(234a, 234b)의 촬상면으로의 입광량을 0으로 하기 위한 셔터(252a, 252b)를 각각 구비한다. 셔터(252a, 252b)를 닫고 텔레비전 카메라(234a, 234b)에 의해 무입광 상태에서의 촬상을 하면, 백그라운드 상(像)으로서의 상(像)이 얻어진다.In the barrel 212, a shutter 250 capable of blocking light from the light source 218 is disposed. The opening and closing of the shutter 250 for the light source may be manual, but is preferably controlled by the controller 246. [ The enlargement lens systems 244a and 244b are provided with shutters 252a and 252b for making the amount of light incident on the imaging surface of the television cameras 234a and 234b zero. When the shutters 252a and 252b are closed and the television cameras 234a and 234b perform imaging in the no-light state, an image as a background image is obtained.

자외선 현미경의 아암(216)에는, 피검체(228)를 유지해야 할 기계적 스테이지(254)가 지지되어 있다. 기계적 스테이지(254)는, 아암(216)에 지지된 Z 스테이지(254z)와, 이 Z 스테이지(254z)에 순차적으로 장착된 Y 스테이지(254y) 및 X 스테이지(254x)를 구비하고 있다. X 스테이지(254x), Y 스테이지(254y), Z 스테이지(254z)는, 각각 조절 나사(256x, 256y, 256z)에 의해 수동 구동되어도 되고, 컨트롤러(246)에 의해 구동 제어되어도 된다.The arm 216 of the ultraviolet microscope is supported with a mechanical stage 254 to hold the inspected object 228 therein. The mechanical stage 254 includes a Z stage 254z supported by the arm 216 and a Y stage 254y and an X stage 254x sequentially mounted on the Z stage 254z. The X stage 254x, the Y stage 254y and the Z stage 254z may be manually driven by the adjustment screws 256x, 256y, and 256z or may be driven and controlled by the controller 246, respectively.

리볼버(262)는, 복수의 대물 렌즈계(222)를 지지하고, 그 회전에 의해, 대물 렌즈계를 선택적으로 전환 가능하다. 터렛(264a, 264b)은, 복수의 확대 렌즈계(244a, 244b)를 각각 지지하고, 그 회전에 의해, 확대 렌즈계를 선택적으로 전환 가능하다. 이들 대물 렌즈계(222) 및/또는 확대 렌즈계(244a, 244b)의 전환에 의해 자외선 현미경의 배율 변경력이 가변으로 된다.The revolver 262 supports a plurality of objective lens systems 222, and the objective lens system can be selectively switched by the rotation thereof. The turrets 264a and 264b support a plurality of magnifying lens systems 244a and 244b, respectively, and by the rotation, the magnifying lens system can be selectively switched. The magnification changing power of the ultraviolet microscope is varied by switching between these objective lens system 222 and / or magnifying lens systems 244a and 244b.

대물 렌즈계(222)의 초점 심도는 파장에 비례하여 얕아지므로, 자외 상 관찰시는 초점 맞춤이 곤란해진다. 이 곤란을 해소하기 위해 자외 텔레비전 카메라(234a)를 위한 자동 합초 장치(278)가 구비되어 있다.Since the depth of focus of the objective lens system 222 becomes shallower in proportion to the wavelength, focusing becomes difficult at the time of ultraviolet observation. To solve this difficulty, an automatic focusing device 278 for the ultraviolet television camera 234a is provided.

최근의 미세 가공 기술의 발전에 수반하여, 반도체 디바이스 등의 구조는 1층으로 미세화하는 경향이 있다. 서브마이크로미터 이하의 미세 구조에 대해서는, 가시광을 이용한 광학 현미경은 해상력이 불충분하기 때문에, 선 폭의 측정이나 결함의 검출이 불가능하다. 한편, SEM(주사형 전자 현미경)이나 자외선 현미경은 해상력은 충분하지만, 그것에 의해 형성 가능한 표시 화상은 모노크롬 화상만으로, 검사가 중요한 항목의 하나인 색의 정보는 얻어지지 않는다. 또한, SEM은 관찰 시에 진공 환경을 필요로 하므로, 조작이 용이하지 않다.With the recent development of microfabrication technology, the structure of semiconductor devices and the like tends to become finer as one layer. With respect to the microstructure below the submicrometer, the optical microscope using visible light has insufficient resolving power, so that it is impossible to measure the line width or to detect defects. On the other hand, SEM (scanning electron microscope) and ultraviolet microscope have sufficient resolving power, but the display image that can be formed thereon is monochrome image only, and color information, which is one of the important items to be inspected, is not obtained. Further, since the SEM requires a vacuum environment at the time of observation, the operation is not easy.

이에 대해, 제5 실시 형태의 현미경에서는, 가시광으로부터 자외광까지의 광원을 이용함으로써 가시광에 의한 컬러 화상과 자외광에 의한 화상을 동시에 얻을 수가 있어, 색 정보와 해상력이 높은 화상 정보를 동시 관찰하는 현미경 시스템을 달성할 수 있다.On the other hand, in the microscope of the fifth embodiment, by using a light source from visible light to ultraviolet light, an image by visible light and ultraviolet light can be obtained at the same time, and color information and image information with high resolution can be observed simultaneously A microscope system can be achieved.

또한, 튜너블 레이저 등의 자외로부터 가시광까지 투과하는 시스템에서도, 광원 장치 내의 광학 소자에 상술한 반사 방지막을 형성함으로써, 모든 파장에서 충분한 투과율을 가지면서 충분한 내구성을 갖게 하는 것이 가능하게 된다.Further, even in a system such as a tunable laser which transmits ultraviolet to visible light, by forming the above-described antireflection film on an optical element in a light source device, it becomes possible to have sufficient durability while having a sufficient transmittance at all wavelengths.

이상의 실시 형태에서 나타낸 바와 같이, 반사 방지막의 재질의 굴절률 및 막 구성을 적절하게 설정함으로써, 주로 파장 400㎚ 미만의 자외 영역과 파장 400㎚ 내지 700㎚의 가시 영역의 2개의 영역에서의 광에 대하여 광학적으로 안정되어 광의 흡수가 적으면서 소정의 반사 방지를 효과적으로 행한, 예를 들면 레이저 처리를 행하는 광학 렌즈에 적합한 2 파장 반사 방지막을 얻을 수 있다.As shown in the above embodiment, by appropriately setting the refractive index and the film structure of the material of the antireflection film, it is possible to obtain a high reflectivity for light in two regions, i.e., an ultraviolet region of less than 400 nm in wavelength and a visible region of wavelength 400 nm to 700 nm It is possible to obtain a two-wavelength antireflection film suitable for an optical lens which is optically stable and has a small absorption of light and effectively performs predetermined antireflection, for example, for laser processing.

이상과 같이, 본 발명에 따른 반사 방지막은, 자외 영역 및 가시 영역의 2개의 영역의 광에 대하여, 광학적으로 안정되고, 광의 흡수가 적으면서 소정의 반사 방지성이 요구되는 광학계에 유용하다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the antireflection film according to the present invention is useful for an optical system that is optically stable with respect to light in two regions, i.e., an ultraviolet region and a visible region, and requires a predetermined antireflection property while absorbing less light.

101: 가공용 광원
102: 가변 조리개
103, 107: 렌즈
104, 105, 108: 하프 미러
106: 대물 렌즈
109: 관찰 광원
110: 렌즈
111: 피가공물
112: 이동대
121: 이동 구동 제어부
122: CCD
123: TV 모니터
124: 화상 처리부
125: 구동 제어부
218: 광원
220: 조명 렌즈계
220a, 220b: 콜렉터 렌즈
222: 대물 렌즈계
224: 결상 렌즈계
226: 하프 미러
228: 피검체
230a: 다이크로익 미러
231, 240, 242: 반사 미러
234a, 234b: 텔레비전 카메라
236a, 236b: 화상 처리 장치
238a, 238b: 디스플레이
244a, 244b: 확대 렌즈계
246: 컨트롤러
248a, 248b: 비디오 프린터
250, 252a, 252b: 셔터
254: 기계적 스테이지101: Machining light source
102: Variable aperture
103, 107: lens
104, 105, and 108: half mirror
106: objective lens
109: observation light source
110: lens
111: Workpiece
112:
121:
122: CCD
123: TV monitor
124:
125:
218: Light source
220: Illumination lens system
220a and 220b: a collector lens
222: Objective lens system
224: imaging lens system
226: half mirror
228:
230a: Dichroic Mirror
231, 240, 242: reflection mirror
234a, 234b: a television camera
236a, 236b: Image processing apparatus
238a, 238b: Display
244a, 244b: magnifying lens system
246:
248a, 248b: video printer
250, 252a, 252b: a shutter
254: Mechanical stage

Claims (10)

투명한 기판 상에, 공기측으로부터 상기 기판측으로 순서대로 제1층, 제2층, 제3층, 제4층, 제5층, 제6층과, 6층 이상의 박막을 형성한 구성을 구비하고, 상기 공기측으로부터 홀수 번째의 박막이 저굴절률막이며, 짝수 번째의 박막이 저굴절률막 또는 상기 저굴절률막보다 굴절률이 큰 중간 굴절률막이며, 중심 파장 λ0에서의 상기 중간 굴절률막과 상기 저굴절률막의 굴절률을 각각 NM, NL로 하였을 때, 다음 수학식 1, 2, 3을 동시에 만족하는 반사 방지막으로서,
<수학식 1>
Figure 112013017026284-pct00049

<수학식 2>
Figure 112013017026284-pct00050

<수학식 3>
Figure 112013017026284-pct00051

자외 영역의 파장 λ1과, 가시 영역의 파장 λ2에서 반사 방지를 행하고 있으며,
다음 수학식 4, 5, 6, 7, 8, 9를 동시에 만족하고,
<수학식 4>
Figure 112013017026284-pct00052

<수학식 5>
Figure 112013017026284-pct00053

<수학식 6>
Figure 112013017026284-pct00054

<수학식 7>
Figure 112013017026284-pct00055

<수학식 8>
Figure 112013017026284-pct00056

<수학식 9>
Figure 112013017026284-pct00057

여기서,
R1은, 파장 λ1에서의 반사율,
R2는, 파장 λ2에서의 반사율,
K1은, 파장 λ1에서의 막 흡수율,
K2는, 파장 λ2에서의 막 흡수율,
상기 막 흡수율은, 100-(100-(상기 기판의 반사율+상기 기판의 투과율))-(상기 반사 방지막을 입힌 상기 기판의 반사율+상기 반사 방지막을 입힌 상기 기판의 투과율)인 것을 특징으로 하는 반사 방지막.A first layer, a second layer, a third layer, a fourth layer, a fifth layer, a sixth layer, and a thin film of six or more layers formed on the transparent substrate in this order from the air side to the substrate side, Numbered thin film from the air side is a low refractive index film and the even thin film is a low refractive index film or a middle refractive index film having a refractive index higher than that of the low refractive index film and the middle refractive index film and the low refractive index film As the antireflection film satisfying the following equations (1), (2) and (3) simultaneously when the refractive indexes are N M and N L ,
&Quot; (1) &quot;
Figure 112013017026284-pct00049

&Quot; (2) &quot;
Figure 112013017026284-pct00050

&Quot; (3) &quot;
Figure 112013017026284-pct00051

The reflection prevention is performed at the wavelength? 1 of the ultraviolet region and the wavelength? 2 of the visible region,
(4), (5), (6), (7), (8) and (9)
&Quot; (4) &quot;
Figure 112013017026284-pct00052

Equation (5)
Figure 112013017026284-pct00053

&Quot; (6) &quot;
Figure 112013017026284-pct00054

&Quot; (7) &quot;
Figure 112013017026284-pct00055

&Quot; (8) &quot;
Figure 112013017026284-pct00056

&Quot; (9) &quot;
Figure 112013017026284-pct00057

here,
R1 is the reflectance at the wavelength? 1,
R2 is the reflectance at the wavelength? 2,
K1 is the film absorption rate at the wavelength? 1,
K2 is the film absorption rate at the wavelength? 2,
Wherein the film absorption rate is 100 - (100 - (reflectance of the substrate + transmittance of the substrate) - (reflectance of the substrate coated with the antireflection film + transmittance of the substrate coated with the antireflection film) Prevention film. 제1항에 있어서,
상기 기판의 굴절률이 1.85 미만인 것을 특징으로 하는 반사 방지막.The method according to claim 1,
Wherein the refractive index of the substrate is less than 1.85. 제1항에 있어서,
상기 기판의 굴절률이 1.85 이상인 것을 특징으로 하는 반사 방지막.The method according to claim 1,
Wherein the refractive index of the substrate is 1.85 or more. 제2항에 있어서,
다음 수학식 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16을 동시에 만족하고,
<수학식 10>
Figure 112013017026284-pct00058

<수학식 11>
Figure 112013017026284-pct00059

<수학식 12>
Figure 112013017026284-pct00060

<수학식 13>
Figure 112013017026284-pct00061

<수학식 14>
Figure 112013017026284-pct00062

<수학식 15>
Figure 112013017026284-pct00063

<수학식 16>
Figure 112013017026284-pct00064

여기서,
d1은 제1층의 광학 막 두께,
d2는 제2층의 광학 막 두께,
d3은 제3층의 광학 막 두께,
d4는 제4층의 광학 막 두께,
d5는 제5층의 광학 막 두께,
d6은 제6층의 광학 막 두께,
d7은 제7층의 광학 막 두께,
상기 광학 막 두께는 굴절률×기하학적 두께인 것을 특징으로 하는 반사 방지막.3. The method of claim 2,
The following equations (10), (11), (12), (13), (14)
&Quot; (10) &quot;
Figure 112013017026284-pct00058

Equation (11)
Figure 112013017026284-pct00059

&Quot; (12) &quot;
Figure 112013017026284-pct00060

&Quot; (13) &quot;
Figure 112013017026284-pct00061

&Quot; (14) &quot;
Figure 112013017026284-pct00062

&Quot; (15) &quot;
Figure 112013017026284-pct00063

&Quot; (16) &quot;
Figure 112013017026284-pct00064

here,
d1 is the optical film thickness of the first layer,
d2 is the optical film thickness of the second layer,
d3 is the optical film thickness of the third layer,
d4 is the optical film thickness of the fourth layer,
d5 is the optical film thickness of the fifth layer,
d6 is the optical film thickness of the sixth layer,
d7 is the optical film thickness of the seventh layer,
Wherein the optical film thickness is a refractive index x geometrical thickness. 제3항에 있어서,
다음 수학식 17, 18, 19, 20, 21, 22를 동시에 만족하고,
<수학식 17>
Figure 112013017026284-pct00065

<수학식 18>
Figure 112013017026284-pct00066

<수학식 19>
Figure 112013017026284-pct00067

<수학식 20>
Figure 112013017026284-pct00068

<수학식 21>
Figure 112013017026284-pct00069

<수학식 22>
Figure 112013017026284-pct00070

여기서,
d1은 제1층의 광학 막 두께,
d2는 제2층의 광학 막 두께,
d3은 제3층의 광학 막 두께,
d4는 제4층의 광학 막 두께,
d5는 제5층의 광학 막 두께,
d6은 제6층의 광학 막 두께,
상기 광학 막 두께는 굴절율×기하학적 두께인 것을 특징으로 하는 반사 방지막.The method of claim 3,
The following equations (17), (18), (19), (20), (21)
&Quot; (17) &quot;
Figure 112013017026284-pct00065

&Quot; (18) &quot;
Figure 112013017026284-pct00066

&Quot; (19) &quot;
Figure 112013017026284-pct00067

&Quot; (20) &quot;
Figure 112013017026284-pct00068

&Quot; (21) &quot;
Figure 112013017026284-pct00069

&Quot; (22) &quot;
Figure 112013017026284-pct00070

here,
d1 is the optical film thickness of the first layer,
d2 is the optical film thickness of the second layer,
d3 is the optical film thickness of the third layer,
d4 is the optical film thickness of the fourth layer,
d5 is the optical film thickness of the fifth layer,
d6 is the optical film thickness of the sixth layer,
Wherein the optical film thickness is a refractive index x geometrical thickness. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간 굴절률막의 재료가 Al2O3, SiO2, LaF3, NdF3, YF3, CeF3 또는, 이들 화합물을 함유하는 혼합물이며,
상기 저굴절률막의 재료가 MgF2, BaF2, LiF, AlF3, NaF, CaF2 또는, 이들 화합물을 함유하는 혼합물인 것을 특징으로 하는 반사 방지막.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The intermediate-refractive-index film material is a mixture containing Al 2 O 3, SiO 2, LaF 3, NdF 3, YF 3, CeF 3 or these compounds,
The low-refractive-index film material is MgF 2, BaF 2, LiF, AlF 3, NaF, CaF 2 , or anti-reflection film, characterized in that a mixture containing these compounds. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 반사 방지막을 입힌 것을 특징으로 하는 렌즈.A lens characterized by being coated with the antireflection film according to any one of claims 1 to 5. 제7항에 기재된 렌즈를 갖는 것을 특징으로 하는 광학계.An optical system comprising the lens according to claim 7. 제8항에 기재된 광학계를 갖는 것을 특징으로 하는 대물 렌즈.An objective lens having the optical system according to claim 8. 제8항에 기재된 광학계를 갖고, 상기 광학계를 이용하여, 관찰하고, 또한 레이저를 집광하는 것을 특징으로 하는 광학 기기.An optical apparatus comprising the optical system according to claim 8, wherein the optical system is used to observe and focus the laser.
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