JP4612827B2

JP4612827B2 - Anti-reflection coating

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Publication number: JP4612827B2
Application number: JP2004309649A
Authority: JP
Inventors: 光治沢村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2024-10-25
Also published as: JP2006119525A

Description

本発明はカメラレンズ等の表面に設けられる反射防止膜の膜構成に関するものであって、特にはスパッタ法を用いて形成するカラーバランス調整用の反射防止膜に関するものである。 The present invention relates to a film configuration of an antireflection film provided on the surface of a camera lens or the like, and more particularly to an antireflection film for color balance adjustment formed using a sputtering method.

従来、カメラレンズ等の硝材の表面に設けられる反射防止膜としては、ＭｇＦ２単層膜、空気側の最終層にＭｇＦ２膜を設けた多層反射防止膜がよく知られている。多層反射防止膜は、可視域で単層膜よりも反射防止性能に優れ、カメラの鏡筒内のレンズ面に多用されるが、全てのレンズ面に多層反射防止膜を設けるとレンズ全体の透過光のカラーバランス（色味）が偏ってしまい、そのためにカラーバランス調整用としてＭｇＦ２単層膜が用いられる。又、ＭｇＦ２単層膜は曲率の強いレンズ形状で発生する膜厚ムラに依存する反射光の色味の変化が目立たないという利点も有する。従って、一方の片面が多層反射防止膜、他の片面がＭｇＦ２単層膜を有するレンズが必要となっている。 Conventionally, as an antireflection film provided on the surface of a glass material such as a camera lens, a MgF2 single layer film and a multilayer antireflection film in which an MgF2 film is provided on the air-side final layer are well known. Multi-layer anti-reflection coatings have better anti-reflection performance in the visible range than single-layer coatings, and are often used for lens surfaces in camera barrels. The color balance (color) of light is biased, and therefore, an MgF 2 single layer film is used for color balance adjustment. In addition, the MgF2 single layer film has an advantage that the change in the color of the reflected light depending on the film thickness unevenness generated in the lens shape having a strong curvature is inconspicuous. Therefore, a lens having a multilayer antireflection film on one side and a MgF2 single layer film on the other side is required.

通常、前記のレンズへの反射防止膜の加工には、多層反射防止膜の最終層がＭｇＦ２膜であるため、多層反射防止膜が加工できる蒸着装置（アシストも含む）が使用される。しかしながら、多層反射防止膜の加工に限っては、スパッタ法でも行われており、例えば特許文献１、特許文献２が上げられる。共に、高屈折率膜と低屈折率膜で構成される５層、又は６層からなる多層反射防止膜である。スパッタ法の場合、良質なＭｇＦ２膜を蒸着法と同等のコストで得るのは困難なため、多層反射防止膜の最終層はＳｉＯ２膜で構成されている。
特公平７−１１１４８２号公報特許第２５６６６３４号公報 Usually, in the processing of the antireflection film on the lens, since the final layer of the multilayer antireflection film is an MgF2 film, a vapor deposition apparatus (including an assist) that can process the multilayer antireflection film is used. However, only the processing of the multilayer antireflection film is performed by a sputtering method. For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 are listed. Both are multi-layer antireflection films composed of five or six layers composed of a high refractive index film and a low refractive index film. In the case of the sputtering method, it is difficult to obtain a good quality MgF2 film at the same cost as the vapor deposition method, and therefore the final layer of the multilayer antireflection film is composed of a SiO2 film.
Japanese Patent Publication No.7-111482 Japanese Patent No. 2656634

しかしながら、前記従来例では、レンズの一方の片面の多層反射防止膜をスパッタ法を用いて加工する場合、他の片面のＭｇＦ２単層膜を加工するためには、蒸着法を用いねばならなく、片面ごとに異なる装置を用いるため、コスト上不利という問題点が有った。 However, in the conventional example, when processing the multilayer antireflection film on one side of the lens by using the sputtering method, in order to process the MgF2 single layer film on the other side, the vapor deposition method must be used. Since different devices are used for each side, there is a problem of cost disadvantage.

又他の片面のＭｇＦ２単層膜を加工するためにスパッタ法を用いるとすると、良質なＭｇＦ２膜を得るにはフッ素ガス雰囲気中でのスパッタが必要となり、安定性、排ガス処理等歩留まり、コスト上不利という問題点が有った。 If sputtering is used to process another single-sided MgF2 single-layer film, sputtering in a fluorine gas atmosphere is required to obtain a good-quality MgF2 film, resulting in stability, exhaust gas treatment yield, and cost. There was a disadvantage.

又他の片面のＭｇＦ２単層膜に換えてスパッタ法を適用できるＳｉＯ２単層膜を用いた場合、ＭｇＦ２膜よりも屈折率が高いため、反射防止効果、カラーバランス調整用としては不十分であるという問題点が有った。 In addition, when a SiO2 single layer film that can be applied by sputtering instead of the other single-sided MgF2 single layer film is used, the refractive index is higher than that of the MgF2 film. There was a problem.

本発明の目的は、一方の片面が多層反射防止膜特性、他の片面がＭｇＦ２の単層膜特性を必要とするレンズを加工する場合、スパッタ法のみを用いて両面加工が可能な、ＭｇＦ２の単層膜特性を有する多層反射防止膜を提供することにある。 It is an object of the present invention to process a lens that requires a multilayer antireflection film characteristic on one side and a single-layer film characteristic of MgF2 on the other side. An object of the present invention is to provide a multilayer antireflection film having single layer film characteristics.

前記目的を達成するため、本出願に係る第１の発明は、反射防止膜の基準波長をλ０とした時、λ０における屈折率が２．１以上の高屈折率膜（ｎＨ）と１．６５以下の低屈折率膜（ｎＬ）の交互層で構成される６層の反射防止膜において、
空気側最終層がＳｉＯ２膜で形成され、可視域（４０５〜７００ｎｍ）の基準波長λ０に対して各層のλ０における光学膜厚（ｎＨ＊ｄ、ｎＬ＊ｄ）が基板側から、
０．１１≧ｎＨ＊ｄ１／λ０≧０．０１
０．２６≧ｎＬ＊ｄ２／λ０≧０．０５
０．２３≧ｎＨ＊ｄ３／λ０≧０．０３
０．２１≧ｎＬ＊ｄ４／λ０≧０．０４
０．２２≧ｎＨ＊ｄ５／λ０≧０．０３
０．３８≧ｎＬ＊ｄ６／λ０≧０．２６……（１１）
（１１）式を満たし、且つ
０．９４≧総光学膜厚／λ０≧０．８……（１２）
（１２）式を満たし、且つ
可視域（４０５〜７００ｎｍ）の各波長の反射率をＲ（λ）、同一基準波長λ０の単層ＭｇＦ２膜の各波長の反射率をＲ単（λ）とした時、
｜Ｒ（λ）−Ｒ単（λ）｜≦０．４％……（１３）
を満たすことを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to a first invention of the present application, when the reference wavelength of the antireflection film is λ0, a high refractive index film (nH) having a refractive index at λ0 of 2.1 or more and 1.65 In the six-layer antireflection film composed of alternating layers of the following low refractive index films (nL),
The air-side final layer is formed of a SiO2 film, and the optical film thickness (nH * d, nL * d) at λ0 of each layer from the substrate side with respect to the reference wavelength λ0 in the visible region (405 to 700 nm),
0.11 ≧ nH * d1 / λ0 ≧ 0.01
0.26 ≧ nL * d2 / λ0 ≧ 0.05
0.23 ≧ nH * d3 / λ0 ≧ 0.03
0.21 ≧ nL * d4 / λ0 ≧ 0.04
0.22 ≧ nH * d5 / λ0 ≧ 0.03
0.38 ≧ nL * d6 / λ0 ≧ 0.26 (11)
(11) is satisfied, and 0.94 ≧ total optical film thickness / λ0 ≧ 0.8 (12)
(12) meet the formula, and
When the reflectance of each wavelength in the visible region (405 to 700 nm) is R (λ) and the reflectance of each wavelength of the single layer MgF 2 film having the same reference wavelength λ 0 is R single (λ),
| R (λ) −R single (λ) | ≦ 0.4% (13)
A meet and wherein the Succoth.

前記構成において、本発明は、カラーバランス調整用反射防止膜として単層ＭｇＦ２膜と同等の効果を示す。（１）式において０．３％を超える特性の場合は、単層ＭｇＦ２膜と色味が異なり、特に光線の入射角が大きくなると色味（反射率）の変化が大きくなり好ましくない。 In the above configuration, the present invention exhibits the same effect as a single layer MgF 2 film as an antireflection film for color balance adjustment. In the case of the characteristics exceeding 0.3% in the formula (1), the color is different from that of the single layer MgF 2 film, and particularly when the incident angle of the light beam is increased, the change in the color (reflectance) is not preferable.

本出願に係る第２の発明は、反射防止膜の基準波長をλ０とした時、λ０における屈折率が２．１以上の高屈折率膜（ｎＨ）と１．６５以下の低屈折率膜（ｎＬ）の交互層で構成される７層の反射防止膜において、
空気側最終層がＳｉＯ２膜で形成され、可視域（４０５〜７００ｎｍ）の基準波長λ０に対して、各層のλ０における光学膜厚（ｎＨ＊ｄ、ｎＬ＊ｄ）が基板側から、
０．１３≧ｎＬ＊ｄ１／λ０≧０．０３
０．１３≧ｎＨ＊ｄ２／λ０≧０．０１
０．１８≧ｎＬ＊ｄ３／λ０≧０．０９
０．２≧ｎＨ＊ｄ４／λ０≧０．０３
０．２≧ｎＬ＊ｄ５／λ０≧０．０７
０．２１≧ｎＨ＊ｄ６／λ０≧０．０３
０．３７≧ｎＬ＊ｄ７／λ０≧０．２８……（２１）
（２１）式を満たし、且つ
１．１２≧総光学膜厚／λ０≧０．８１……（２２）
（２２）式を満たし、且つ
可視域（４０５〜７００ｎｍ）の各波長の反射率をＲ（λ）、同一基準波長λ０の単層ＭｇＦ２膜の各波長の反射率をＲ単（λ）とした時、
｜Ｒ（λ）−Ｒ単（λ）｜≦０．４％……（２３）
を満たすことを特徴とする。 According to a second aspect of the present application, when the reference wavelength of the antireflection film is λ0, a high refractive index film (nH) having a refractive index at λ0 of 2.1 or more and a low refractive index film having a refractive index of 1.65 or less ( nL) In the seven-layer antireflection film composed of alternating layers,
The air-side final layer is formed of a SiO2 film, and the optical film thickness (nH * d, nL * d) at λ0 of each layer from the substrate side with respect to the reference wavelength λ0 in the visible region (405 to 700 nm),
0.13 ≧ nL * d1 / λ0 ≧ 0.03
0.13 ≧ nH * d2 / λ0 ≧ 0.01
0.18 ≧ nL * d3 / λ0 ≧ 0.09
0.2 ≧ nH * d4 / λ0 ≧ 0.03
0.2 ≧ nL * d5 / λ0 ≧ 0.07
0.21 ≧ nH * d6 / λ0 ≧ 0.03
0.37 ≧ nL * d7 / λ0 ≧ 0.28 (21)
(21) is satisfied, and 1.12 ≧ total optical film thickness / λ0 ≧ 0.81 (22)
(22) meet the formula, and
When the reflectance of each wavelength in the visible region (405 to 700 nm) is R (λ) and the reflectance of each wavelength of the single layer MgF 2 film having the same reference wavelength λ 0 is R single (λ),
| R (λ) −R single (λ) | ≦ 0.4% (23)
A meet and wherein the Succoth.

前記構成において、本発明は、カラーバランス調整用反射防止膜として単層ＭｇＦ２膜と同等の効果を示す。 In the above configuration, the present invention exhibits the same effect as a single layer MgF 2 film as an antireflection film for color balance adjustment.

本出願に係る第３の発明は、反射防止膜の基準波長をλ０とした時、λ０における屈折率が２．１以上の高屈折率膜（ｎＨ）と１．６５以下の低屈折率膜（ｎＬ）の交互層で構成される８層の反射防止膜であって、
空気側最終層がＳｉＯ２膜で形成され、可視域（４０５〜７００ｎｍ）の基準波長λ０に対して、各層のλ０における光学膜厚（ｎＨ＊ｄ、ｎＬ＊ｄ）が基板側から、
０．０９≧ｎＨ＊ｄ１／λ０≧０．０１
０．２６≧ｎＬ＊ｄ２／λ０≧０．０６
０．１９≧ｎＨ＊ｄ３／λ０≧０．０３
０．２≧ｎＬ＊ｄ４／λ０≧０．０４
０．３≧ｎＨ＊ｄ５／λ０≧０．０５
０．１８≧ｎＬ＊ｄ６／λ０≧０．０２
０．２４≧ｎＨ＊ｄ７／λ０≧０．０３
０．３６≧ｎＬ＊ｄ８／λ０≧０．２６……（３１）
（３１）式を満たし、且つ
１．２≧総光学膜厚／λ０≧１．０１……（３２）
（３２）式を満たし、且つ
可視域（４０５〜７００ｎｍ）の各波長の反射率をＲ（λ）、同一基準波長λ０の単層ＭｇＦ２膜の各波長の反射率をＲ単（λ）とした時、
｜Ｒ（λ）−Ｒ単（λ）｜≦０．４％……（３３）
を満たすことを特徴とする。 According to a third aspect of the present application, when the reference wavelength of the antireflection film is λ0, a high refractive index film (nH) having a refractive index at λ0 of 2.1 or higher and a low refractive index film having a refractive index of 1.65 or lower ( nL) of eight layers of anti-reflection coatings composed of alternating layers,
The air-side final layer is formed of a SiO2 film, and the optical film thickness (nH * d, nL * d) at λ0 of each layer from the substrate side with respect to the reference wavelength λ0 in the visible region (405 to 700 nm),
0.09 ≧ nH * d1 / λ0 ≧ 0.01
0.26 ≧ nL * d2 / λ0 ≧ 0.06
0.19 ≧ nH * d3 / λ0 ≧ 0.03
0.2 ≧ nL * d4 / λ0 ≧ 0.04
0.3 ≧ nH * d5 / λ0 ≧ 0.05
0.18 ≧ nL * d6 / λ0 ≧ 0.02
0.24 ≧ nH * d7 / λ0 ≧ 0.03
0.36 ≧ nL * d8 / λ0 ≧ 0.26 (31)
(31) is satisfied, and 1.2 ≧ total optical film thickness / λ0 ≧ 1.01 (32)
(32) meet the formula, and
When the reflectance of each wavelength in the visible region (405 to 700 nm) is R (λ) and the reflectance of each wavelength of the single layer MgF 2 film having the same reference wavelength λ 0 is R single (λ),
| R (λ) -R single (λ) | ≦ 0.4% (33)
A meet and wherein the Succoth.

本出願に係る第４の発明は、第１、２、３いずれかの発明に記載の反射防止膜において、全層がスパッタ法で形成されることを特徴とする。 A fourth invention according to the present application is characterized in that in the antireflection film according to any one of the first , second and third inventions, all layers are formed by a sputtering method.

前記構成において、本発明は、単層ＭｇＦ２膜に比較して、より耐久性（膜強度、クモリ、特性経時変化）に優れたカラーバランス調整用反射防止膜としての効果を示す。 In the above configuration, the present invention shows an effect as an antireflection film for color balance adjustment, which is more durable (film strength, cloudiness, characteristic aging) than the single layer MgF2 film.

前記のように構成された本発明の反射防止膜を用いる事により、単層ＭｇＦ２膜と同等のカラーバランス調整効果を得る事が出来る。又、第２、３、４の発明によれば、基板側から第１層目の低屈折率膜としてＡｌ２Ｏ３膜を用いる事により、単層ＭｇＦ２膜に比較して、より耐久性（膜強度、クモリ、特性経時変化）に優れたカラーバランス調整用反射防止膜を得る事が出来る。又全層をスパッタ法で形成する事により、単層ＭｇＦ２膜に比較して、より耐久性（膜強度、クモリ、特性経時変化）に優れたカラーバランス調整用反射防止膜を得る事が出来る。又全層をスパッタ法で形成する事により、スパッタ法のみを用いたレンズの両面加工が可能となる。 By using the antireflection film of the present invention configured as described above, the same color balance adjustment effect as that of the single layer MgF 2 film can be obtained. Further, according to the second, third and fourth inventions, by using an Al2O3 film as the first low refractive index film from the substrate side, the durability (film strength, It is possible to obtain an antireflection film for color balance adjustment which is excellent in spider and characteristic aging. Further, by forming all the layers by sputtering, it is possible to obtain an antireflection film for color balance adjustment that is more durable (film strength, cloudiness, characteristic aging) than a single-layer MgF2 film. In addition, by forming all the layers by sputtering, it is possible to process both surfaces of the lens using only sputtering.

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.

反応性ＤＣスパッタ法を用いて、各硝子基板ＢＳＬ７（ｎ＝１．５２）、ＢＳＭ１５（ｎ＝１．６２）、ＢａＳＦ０８（ｎ＝１．７２）、ＴＩＨ６（ｎ＝１．８１）上にＴｉＯ２（ｎ＝２．５３）とＳｉＯ２（ｎ＝１．４７）の交互層からなる６層反射防止膜を形成した。目標特性は、λ０＝５００ｎｍとした時、ｎ＊ｄ＝１２５ｎｍのＭｇＦ２（ｎ＝１．３８）単層で得られる特性（マゼンタ）である。ターゲット材としては、金属Ｔｉ、単結晶Ｓｉを用いた。表１に膜構成、図１に入射角０度の時の膜特性を示す。図１の縦軸は反射率（％）、横軸は波長（ｎｍ）を示す。表１の構成において、同一λ０の時、単層ＭｇＦ２膜との反射率の差は０．４％以下であった。 Using reactive DC sputtering, TiO2 on each glass substrate BSL7 (n = 1.52), BSM15 (n = 1.62), BaSF08 (n = 1.72), TIH6 (n = 1.81). A six-layer antireflection film composed of alternating layers of (n = 2.53) and SiO2 (n = 1.47) was formed. The target characteristic is a characteristic (magenta) obtained with an MgF2 (n = 1.38) single layer of n * d = 125 nm when λ0 = 500 nm. As the target material, metal Ti and single crystal Si were used. Table 1 shows the film configuration, and FIG. 1 shows the film characteristics when the incident angle is 0 degree. In FIG. 1, the vertical axis represents reflectance (%), and the horizontal axis represents wavelength (nm). In the configuration of Table 1, when the same λ0, the difference in reflectance from the single layer MgF 2 film was 0.4% or less.

反応性ＤＣスパッタ法を用いて、実施例１と同様Ｔａ２Ｏ５（ｎ＝２．１８）とＳｉＯ２の交互層からなる６層反射防止膜を形成した。ターゲット材としては、金属Ｔａ、単結晶Ｓｉを用いた。表２に膜構成、図２に膜特性を示す。表２の構成において、同一λ０の時、単層ＭｇＦ２膜との反射率の差は０．４％以下であった。 Using reactive DC sputtering, a six-layer antireflection film composed of alternating layers of Ta 2 O 5 (n = 2.18) and SiO 2 was formed as in Example 1. As the target material, metal Ta and single crystal Si were used. Table 2 shows the film configuration and FIG. 2 shows the film characteristics. In the configuration of Table 2, when the same λ0, the difference in reflectance from the single layer MgF 2 film was 0.4% or less.

反応性ＤＣスパッタ法を用いて、実施例１と同様ＴｉＯ２とＳｉＯ２の交互層からなる６層反射防止膜を形成した。但し第２層はＡＬ２Ｏ３膜（ｎ＝１．６３）とした。ターゲット材としては、金属Ｔｉ、金属Ａｌ、単結晶Ｓｉを用いた。表３に膜構成、図３に膜特性を示す。本構成の場合、ＢＳＬ７用としては特性にリップルを生じ不適であった。表２の構成において、同一λ０の時、単層ＭｇＦ２膜との反射率の差は０．４％以下であった。 Using reactive DC sputtering, a six-layer antireflection film composed of alternating layers of TiO 2 and SiO 2 was formed as in Example 1. However, the second layer was an AL2O3 film (n = 1.63). As the target material, metal Ti, metal Al, and single crystal Si were used. Table 3 shows the film configuration, and FIG. 3 shows the film characteristics. In the case of this configuration, a ripple is generated in the characteristics for BSL7, which is not suitable. In the configuration of Table 2, when the same λ0, the difference in reflectance from the single layer MgF 2 film was 0.4% or less.

反応性ＤＣスパッタ法を用いて、実施例１と同様Ｔａ２Ｏ５とＳｉＯ２の交互層からなる６層反射防止膜を形成した。但し第２層はＡＬ２Ｏ３膜（ｎ＝１．６３）とした。ターゲット材としては、金属Ｔａ、金属Ａｌ、単結晶Ｓｉを用いた。表４に膜構成、図４に膜特性を示す。本構成の場合、ＢＳＬ７用としては特性にリップルを生じ不適であった。表４の構成において、同一λ０の時、単層ＭｇＦ２膜との反射率の差は０．４％以下であった。 Using reactive DC sputtering, a six-layer antireflection film composed of alternating layers of Ta 2 O 5 and SiO 2 was formed as in Example 1. However, the second layer was an AL2O3 film (n = 1.63). As the target material, metal Ta, metal Al, and single crystal Si were used. Table 4 shows the film structure, and FIG. 4 shows the film characteristics. In the case of this configuration, a ripple is generated in the characteristics for BSL7, which is not suitable. In the configuration of Table 4, when the same λ0, the difference in reflectance from the single layer MgF 2 film was 0.4% or less.

反応性ＤＣスパッタ法を用いて、実施例１と同様ＴｉＯ２とＳｉＯ２の交互層からなる７層反射防止膜を形成した。但し第１層はＡＬ２Ｏ３膜（ｎ＝１．６３）とした。ターゲット材としては、金属Ｔｉ、金属Ａｌ、単結晶Ｓｉを用いた。表５に膜構成、図５に膜特性を示す。表５の構成において、同一λ０の時、単層ＭｇＦ２膜との反射率の差は０．４％以下であった。本構成においては、第１層をＡＬ２Ｏ３膜とする事により、耐久性（クモリ）が向上した。ＡＬ２Ｏ３膜の厚さは０．０３λ０以下ではクモリ防止効果が不足であり、０．１３λ０以上では反射防止特性、生産性に劣る。 Using a reactive DC sputtering method, a seven-layer antireflection film composed of alternating layers of TiO 2 and SiO 2 was formed as in Example 1. However, the first layer was an AL2O3 film (n = 1.63). As the target material, metal Ti, metal Al, and single crystal Si were used. Table 5 shows the film configuration, and FIG. 5 shows the film characteristics. In the configuration of Table 5, when the same λ0, the difference in reflectance from the single layer MgF 2 film was 0.4% or less. In this configuration, the durability (spider) was improved by using the AL2O3 film as the first layer. If the thickness of the AL2O3 film is 0.03λ0 or less, the effect of preventing spiders is insufficient, and if it is 0.13λ0 or more, the antireflection characteristics and productivity are poor.

反応性ＤＣスパッタ法を用いて、実施例５と同様Ｔａ２Ｏ５とＳｉＯ２の交互層からなる７層反射防止膜を形成した。但し第１層はＡＬ２Ｏ３膜（ｎ＝１．６３）とした。ターゲット材としては、金属Ｔａ、金属Ａｌ、単結晶Ｓｉを用いた。表６に膜構成、図６に膜特性を示す。表６の構成において、同一λ０の時、単層ＭｇＦ２膜との反射率の差は０．４％以下であった。本構成においては、第１層をＡＬ２Ｏ３膜とする事により、耐久性（クモリ）が向上した。 Using a reactive DC sputtering method, a seven-layer antireflection film composed of alternating layers of Ta 2 O 5 and SiO 2 was formed as in Example 5. However, the first layer was an AL2O3 film (n = 1.63). As the target material, metal Ta, metal Al, and single crystal Si were used. Table 6 shows the film structure, and FIG. 6 shows the film characteristics. In the configuration of Table 6, when the same λ0, the difference in reflectance from the single layer MgF 2 film was 0.4% or less. In this configuration, the durability (spider) was improved by using the AL2O3 film as the first layer.

反応性ＤＣスパッタ法を用いて、実施例１と同様にＴｉＯ２とＳｉＯ２の交互層からなる８層反射防止膜を形成した。ターゲット材としては、金属Ｔｉ、単結晶Ｓｉを用いた。表７に膜構成、図７に膜特性を示す。表７の構成において、同一λ０の時、単層ＭｇＦ２膜との反射率の差は０．４％以下であった。 Using reactive DC sputtering, an eight-layer antireflection film composed of alternating layers of TiO 2 and SiO 2 was formed in the same manner as in Example 1. As the target material, metal Ti and single crystal Si were used. Table 7 shows the film structure, and FIG. 7 shows the film characteristics. In the configuration of Table 7, when the same λ0, the difference in reflectance from the single layer MgF 2 film was 0.4% or less.

反応性ＤＣスパッタ法を用いて、実施例７と同様にＴａ２Ｏ５とＳｉＯ２の交互層からなる８層反射防止膜を形成した。ターゲット材としては、金属Ｔａ、単結晶Ｓｉを用いた。表８に膜構成、図８に膜特性を示す。表８の構成において、同一λ０の時、単層ＭｇＦ２膜との反射率の差は０．４％以下であった。 Using reactive DC sputtering, an eight-layer antireflection film composed of alternating layers of Ta 2 O 5 and SiO 2 was formed in the same manner as in Example 7. As the target material, metal Ta and single crystal Si were used. Table 8 shows the film configuration, and FIG. 8 shows the film characteristics. In the configuration of Table 8, when the same λ0, the difference in reflectance from the single layer MgF 2 film was 0.4% or less.

反応性ＤＣスパッタ法を用いて、実施例７と同様にＴｉＯ２とＳｉＯ２の交互層からなる８層反射防止膜を形成した。但し第２層はＡＬ２Ｏ３膜とした。ターゲット材としては、金属Ｔｉ、金属Ａｌ、単結晶Ｓｉを用いた。表９に膜構成、図９に膜特性を示す。本構成の場合、ＢＳＬ７用としては特性にリップルを生じ不適であった。表９の構成において、同一λ０の時、単層ＭｇＦ２膜との反射率の差は０．４％以下であった。 Using a reactive DC sputtering method, an eight-layer antireflection film composed of alternating layers of TiO 2 and SiO 2 was formed in the same manner as in Example 7. However, the second layer was an AL2O3 film. As the target material, metal Ti, metal Al, and single crystal Si were used. Table 9 shows the film configuration, and FIG. 9 shows the film characteristics. In the case of this configuration, a ripple is generated in the characteristics for BSL7, which is not suitable. In the configuration of Table 9, when the same λ0, the difference in reflectance from the single layer MgF 2 film was 0.4% or less.

反応性ＤＣスパッタ法を用いて、実施例７と同様にＴａ２Ｏ５とＳｉＯ２の交互層からなる８層反射防止膜を形成した。但し第２層はＡＬ２Ｏ３膜とした。ターゲット材としては、金属Ｔａ、金属Ａｌ、単結晶Ｓｉを用いた。表１０に膜構成、図１０に膜特性を示す。本構成の場合、ＢＳＬ７用としては特性にリップルを生じ不適であった。表１０の構成において、同一λ０の時、単層ＭｇＦ２膜との反射率の差は０．４％以下であった。 Using reactive DC sputtering, an eight-layer antireflection film composed of alternating layers of Ta 2 O 5 and SiO 2 was formed in the same manner as in Example 7. However, the second layer was an AL2O3 film. As the target material, metal Ta, metal Al, and single crystal Si were used. Table 10 shows the film configuration, and FIG. 10 shows the film characteristics. In the case of this configuration, a ripple is generated in the characteristics for BSL7, which is not suitable. In the configuration of Table 10, when the same λ0, the difference in reflectance from the single layer MgF 2 film was 0.4% or less.

［従来例１］
真空上蒸着法により、各硝子基板ＢＳＬ７（ｎ＝１．５２）、ＢＳＭ１５（ｎ＝１．６２）、ＢａＳＦ０８（ｎ＝１．７２）、ＴＩＨ６（ｎ＝１．８１）上にＭｇＦ２（ｎ＝１．３８）単層からなる反射防止膜を形成した。目標特性は、λ０＝５００ｎｍとした時、ｎ＊ｄ＝１２５ｎｍの単層で得られる特性（マゼンタ）である。表１１に膜構成、図１１に膜特性を示す。蒸着単層膜は、カラーバランス調整用膜としては作成も簡便であり、成膜時間も短くコスト的にも有利であるが、クモリ易い硝子に対して防止効果に劣る欠点がある。 [Conventional example 1]
MgF2 (n = n = 1.81) on each glass substrate BSL7 (n = 1.52), BSM15 (n = 1.62), BaSF08 (n = 1.72), TIH6 (n = 1.81) by vacuum evaporation. 1.38) An antireflection film consisting of a single layer was formed. The target characteristic is a characteristic (magenta) obtained with a single layer of n * d = 125 nm when λ0 = 500 nm. Table 11 shows the film configuration, and FIG. 11 shows the film characteristics. The vapor deposition single layer film is easy to produce as a color balance adjustment film, and the film formation time is short and advantageous in terms of cost.

本発明の構成により、小型、少量加工、低コストスパッタ成膜装置を用いて、真空蒸着法に近い成膜時間で反射防止膜を加工することが可能となった。 With the configuration of the present invention, it is possible to process an antireflection film in a film formation time close to that of a vacuum evaporation method using a small-sized, small-volume processing, and low-cost sputter film forming apparatus.

実施例１の特性図Characteristic diagram of Example 1 実施例２の特性図Characteristic diagram of Example 2 実施例３の特性図Characteristic diagram of Example 3 実施例４の特性図Characteristic diagram of Example 4 実施例５の特性図Characteristic diagram of Example 5 実施例６の特性図Characteristic diagram of Example 6 実施例７の特性図Characteristic diagram of Example 7 実施例８の特性図Characteristic diagram of Example 8 実施例９の特性図Characteristic diagram of Example 9 実施例１０の特性図Characteristic diagram of Example 10 従来例１の特性図Characteristics diagram of conventional example 1

Claims

反射防止膜の基準波長をλ０とした時、λ０における屈折率が２．１以上の高屈折率膜（ｎＨ）と１．６５以下の低屈折率膜（ｎＬ）の交互層で構成される６層の反射防止膜において、
空気側最終層がＳｉＯ２膜で形成され、可視域（４０５〜７００ｎｍ）の基準波長λ０に対して各層のλ０における光学膜厚（ｎＨ＊ｄ、ｎＬ＊ｄ）が基板側から、
０．１１≧ｎＨ＊ｄ１／λ０≧０．０１
０．２６≧ｎＬ＊ｄ２／λ０≧０．０５
０．２３≧ｎＨ＊ｄ３／λ０≧０．０３
０．２１≧ｎＬ＊ｄ４／λ０≧０．０４
０．２２≧ｎＨ＊ｄ５／λ０≧０．０３
０．３８≧ｎＬ＊ｄ６／λ０≧０．２６……（１１）
（１１）式を満たし、且つ
０．９４≧総光学膜厚／λ０≧０．８……（１２）
（１２）式を満たし、且つ
可視域（４０５〜７００ｎｍ）の各波長の反射率をＲ（λ）、同一基準波長λ０の単層ＭｇＦ２膜の各波長の反射率をＲ単（λ）とした時、
｜Ｒ（λ）−Ｒ単（λ）｜≦０．４％……（１３）
を満たすことを特徴とする反射防止膜。 When the reference wavelength of the antireflection film is λ0, it is composed of alternating layers of a high refractive index film (nH) having a refractive index of 2.1 or more and a low refractive index film (nL) of 1.65 or less at λ0. In the antireflection film of the layer,
The air-side final layer is formed of a SiO2 film, and the optical film thickness (nH * d, nL * d) at λ0 of each layer from the substrate side with respect to the reference wavelength λ0 in the visible region (405 to 700 nm),
0.11 ≧ nH * d1 / λ0 ≧ 0.01
0.26 ≧ nL * d2 / λ0 ≧ 0.05
0.23 ≧ nH * d3 / λ0 ≧ 0.03
0.21 ≧ nL * d4 / λ0 ≧ 0.04
0.22 ≧ nH * d5 / λ0 ≧ 0.03
0.38 ≧ nL * d6 / λ0 ≧ 0.26 (11)
(11) is satisfied, and 0.94 ≧ total optical film thickness / λ0 ≧ 0.8 (12)
(12) meet the formula, and
When the reflectance of each wavelength in the visible region (405 to 700 nm) is R (λ) and the reflectance of each wavelength of the single layer MgF 2 film having the same reference wavelength λ 0 is R single (λ),
| R (λ) −R single (λ) | ≦ 0.4% (13)
The satisfy antireflection film characterized by Succoth.

反射防止膜の基準波長をλ０とした時、λ０における屈折率が２．１以上の高屈折率膜（ｎＨ）と１．６５以下の低屈折率膜（ｎＬ）の交互層で構成される７層の反射防止膜において、
空気側最終層がＳｉＯ２膜で形成され、可視域（４０５〜７００ｎｍ）の基準波長λ０に対して、各層のλ０における光学膜厚（ｎＨ＊ｄ、ｎＬ＊ｄ）が基板側から、
０．１３≧ｎＬ＊ｄ１／λ０≧０．０３
０．１３≧ｎＨ＊ｄ２／λ０≧０．０１
０．１８≧ｎＬ＊ｄ３／λ０≧０．０９
０．２≧ｎＨ＊ｄ４／λ０≧０．０３
０．２≧ｎＬ＊ｄ５／λ０≧０．０７
０．２１≧ｎＨ＊ｄ６／λ０≧０．０３
０．３７≧ｎＬ＊ｄ７／λ０≧０．２８……（２１）
（２１）式を満たし、且つ
１．１２≧総光学膜厚／λ０≧０．８１……（２２）
（２２）式を満たし、且つ
可視域（４０５〜７００ｎｍ）の各波長の反射率をＲ（λ）、同一基準波長λ０の単層ＭｇＦ２膜の各波長の反射率をＲ単（λ）とした時、
｜Ｒ（λ）−Ｒ単（λ）｜≦０．４％……（２３）
を満たすことを特徴とする反射防止膜。 When the reference wavelength of the antireflection film is λ0, it is composed of alternating layers of a high refractive index film (nH) having a refractive index of 2.1 or more and a low refractive index film (nL) having a refractive index of 1.65 or less at λ0. In the antireflection film of the layer,
The air-side final layer is formed of a SiO2 film, and the optical film thickness (nH * d, nL * d) at λ0 of each layer from the substrate side with respect to the reference wavelength λ0 in the visible region (405 to 700 nm),
0.13 ≧ nL * d1 / λ0 ≧ 0.03
0.13 ≧ nH * d2 / λ0 ≧ 0.01
0.18 ≧ nL * d3 / λ0 ≧ 0.09
0.2 ≧ nH * d4 / λ0 ≧ 0.03
0.2 ≧ nL * d5 / λ0 ≧ 0.07
0.21 ≧ nH * d6 / λ0 ≧ 0.03
0.37 ≧ nL * d7 / λ0 ≧ 0.28 (21)
(21) is satisfied, and 1.12 ≧ total optical film thickness / λ0 ≧ 0.81 (22)
(22) meet the formula, and
When the reflectance of each wavelength in the visible region (405 to 700 nm) is R (λ) and the reflectance of each wavelength of the single layer MgF 2 film having the same reference wavelength λ 0 is R single (λ),
| R (λ) −R single (λ) | ≦ 0.4% (23)
The satisfy antireflection film characterized by Succoth.

反射防止膜の基準波長をλ０とした時、λ０における屈折率が２．１以上の高屈折率膜（ｎＨ）と１．６５以下の低屈折率膜（ｎＬ）の交互層で構成される８層の反射防止膜であって、
空気側最終層がＳｉＯ２膜で形成され、可視域（４０５〜７００ｎｍ）の基準波長λ０に対して、各層のλ０における光学膜厚（ｎＨ＊ｄ、ｎＬ＊ｄ）が基板側から、
０．０９≧ｎＨ＊ｄ１／λ０≧０．０１
０．２６≧ｎＬ＊ｄ２／λ０≧０．０６
０．１９≧ｎＨ＊ｄ３／λ０≧０．０３
０．２≧ｎＬ＊ｄ４／λ０≧０．０４
０．３≧ｎＨ＊ｄ５／λ０≧０．０５
０．１８≧ｎＬ＊ｄ６／λ０≧０．０２
０．２４≧ｎＨ＊ｄ７／λ０≧０．０３
０．３６≧ｎＬ＊ｄ８／λ０≧０．２６……（３１）
（３１）式を満たし、且つ
１．２≧総光学膜厚／λ０≧１．０１……（３２）
（３２）式を満たし、且つ
可視域（４０５〜７００ｎｍ）の各波長の反射率をＲ（λ）、同一基準波長λ０の単層ＭｇＦ２膜の各波長の反射率をＲ単（λ）とした時、
｜Ｒ（λ）−Ｒ単（λ）｜≦０．４％……（３３）
を満たすことを特徴とする反射防止膜。 When the reference wavelength of the antireflection film is λ0, it is composed of alternating layers of a high refractive index film (nH) having a refractive index of 2.1 or more and a low refractive index film (nL) of 1.65 or less at λ0. An antireflective coating of the layer,
The air-side final layer is formed of a SiO2 film, and the optical film thickness (nH * d, nL * d) at λ0 of each layer from the substrate side with respect to the reference wavelength λ0 in the visible region (405 to 700 nm),
0.09 ≧ nH * d1 / λ0 ≧ 0.01
0.26 ≧ nL * d2 / λ0 ≧ 0.06
0.19 ≧ nH * d3 / λ0 ≧ 0.03
0.2 ≧ nL * d4 / λ0 ≧ 0.04
0.3 ≧ nH * d5 / λ0 ≧ 0.05
0.18 ≧ nL * d6 / λ0 ≧ 0.02
0.24 ≧ nH * d7 / λ0 ≧ 0.03
0.36 ≧ nL * d8 / λ0 ≧ 0.26 (31)
(31) is satisfied, and 1.2 ≧ total optical film thickness / λ0 ≧ 1.01 (32)
(32) meet the formula, and
When the reflectance of each wavelength in the visible region (405 to 700 nm) is R (λ) and the reflectance of each wavelength of the single layer MgF 2 film having the same reference wavelength λ 0 is R single (λ),
| R (λ) -R single (λ) | ≦ 0.4% (33)
The satisfy antireflection film characterized by Succoth.

全層がスパッタ法で形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の反射防止膜。 4. The antireflection film according to claim 1, wherein all layers are formed by a sputtering method.