JPH10319209A - 反射防止膜及びその製造方法及び光学素子及び光学システム - Google Patents
反射防止膜及びその製造方法及び光学素子及び光学システムInfo
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- JPH10319209A JPH10319209A JP10132331A JP13233198A JPH10319209A JP H10319209 A JPH10319209 A JP H10319209A JP 10132331 A JP10132331 A JP 10132331A JP 13233198 A JP13233198 A JP 13233198A JP H10319209 A JPH10319209 A JP H10319209A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/3411—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
- C03C17/3417—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials all coatings being oxide coatings
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/11—Anti-reflection coatings
- G02B1/113—Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
- G02B1/115—Multilayers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 層の総数が少なく、且つ高性能（広い反射
防止波長帯域、低い反射率、広い角度特性）な反射防止
膜、特に紫外域で高性能で、光損失が少なく、且つレー
ザ光耐久性が高い反射防止膜、及びその製造方法、及び
本反射防止膜を用いた光学素子、及び本光学素子を用い
た光学システムを提供することである。 【解決手段】本発明は以上の課題を解決するために、湿
式プロセスによる膜と、乾式プロセスによる膜との両方
を組み合わせて用いることを試みた。通常の乾式プロセ
スによる膜では得られない湿式プロセスによる膜の低屈
折率性と乾式プロセスによる膜の高屈折率性とによっ
て、屈折率差を大きくできることと、最低屈折率の値を
極度に低い値にすることができることを利用した。この
結果全乾式プロセスの反射防止膜と較べて優れた性能
の、且つ同じ性能に対して層数が少ない反射防止膜の製
造が可能となった。
防止波長帯域、低い反射率、広い角度特性）な反射防止
膜、特に紫外域で高性能で、光損失が少なく、且つレー
ザ光耐久性が高い反射防止膜、及びその製造方法、及び
本反射防止膜を用いた光学素子、及び本光学素子を用い
た光学システムを提供することである。 【解決手段】本発明は以上の課題を解決するために、湿
式プロセスによる膜と、乾式プロセスによる膜との両方
を組み合わせて用いることを試みた。通常の乾式プロセ
スによる膜では得られない湿式プロセスによる膜の低屈
折率性と乾式プロセスによる膜の高屈折率性とによっ
て、屈折率差を大きくできることと、最低屈折率の値を
極度に低い値にすることができることを利用した。この
結果全乾式プロセスの反射防止膜と較べて優れた性能
の、且つ同じ性能に対して層数が少ない反射防止膜の製
造が可能となった。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射防止膜、特に
多層反射防止膜及びその製造方法に関する。更に本発明
はレンズ、プリズム、等の光学素子及び、多層反射防止
膜を用いた光学システムに関する。
多層反射防止膜及びその製造方法に関する。更に本発明
はレンズ、プリズム、等の光学素子及び、多層反射防止
膜を用いた光学システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】反射防止膜は好ましくない反射を低減す
るために、広くレンズ、プリズム、等の光学素子表面に
適用されている。一般にこのような反射防止膜はドライ
プロセスで製造される。このドライプロセスは真空蒸
着、スパッタリング、またはＣＶＤ（ＣＨＥＭＩＣＡＬ
ＶＡＰＯＲ ＤＥＰＯＳＩＴＩＯＮ）のような非液体
プロセスを意味する。ドライプロセスの方法については
例えばＪｏｙ Ｇｅｏｒｇｅ，Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ
ｏｆ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ（Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋ
ｋｅｒ，Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９２）とＦ
ｒａｎｃｏｉｓ Ｒ．Ｆｌｏｒｙ，Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ
ｓ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｍａｒ
ｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，
１９９５）に開示されている。高性能（広い反射防止波
長帯域、低い反射率、広い角度特性）を得るために、異
なる屈折率を有する複数のコーティング材料を組み合わ
せて多層反射防止膜を形成すれば良いことが知られてい
る。また使用する種々のコーティング材料の屈折率の差
が大きい程、更にまた種々の使用コーティング材料の最
低屈折率が低い程、光学性能が向上することが知られて
いる。更にまた種々の使用コーティング材料の屈折率の
大きな差と、非常に低い屈折率のコーティング材料との
両方の使用によって、コーティング層の数を減らすこと
が出来ることが知られている。かくして、可視域では高
性能な反射防止膜が得られている。
るために、広くレンズ、プリズム、等の光学素子表面に
適用されている。一般にこのような反射防止膜はドライ
プロセスで製造される。このドライプロセスは真空蒸
着、スパッタリング、またはＣＶＤ（ＣＨＥＭＩＣＡＬ
ＶＡＰＯＲ ＤＥＰＯＳＩＴＩＯＮ）のような非液体
プロセスを意味する。ドライプロセスの方法については
例えばＪｏｙ Ｇｅｏｒｇｅ，Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ
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ｋｅｒ，Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９２）とＦ
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ｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，
１９９５）に開示されている。高性能（広い反射防止波
長帯域、低い反射率、広い角度特性）を得るために、異
なる屈折率を有する複数のコーティング材料を組み合わ
せて多層反射防止膜を形成すれば良いことが知られてい
る。また使用する種々のコーティング材料の屈折率の差
が大きい程、更にまた種々の使用コーティング材料の最
低屈折率が低い程、光学性能が向上することが知られて
いる。更にまた種々の使用コーティング材料の屈折率の
大きな差と、非常に低い屈折率のコーティング材料との
両方の使用によって、コーティング層の数を減らすこと
が出来ることが知られている。かくして、可視域では高
性能な反射防止膜が得られている。
【０００３】しかしながら、従来は紫外域（例えば２０
０ｎｍ）の入射光に対して、可視域で得られるような高
性能な反射防止膜を得ることが非常に困難であった。そ
の理由は、多くのコーティング材料は、この波長域での
コーティング材料による光吸収による光損失のため反射
防止膜として使用することが出来ないからである。この
ような紫外域（例えば２００ｎｍ）で使用可能なコーテ
ィング材料は、極めて制限されており、使用コーティン
グ材料の屈折率間の差を充分に大きくし、種々の使用コ
ーティング材料の最低屈折率の大きさを極度に小さくす
ることは困難である。かくして、このような波長域では
高性能を有する反射防止膜を設計、製造することは困難
である。
０ｎｍ）の入射光に対して、可視域で得られるような高
性能な反射防止膜を得ることが非常に困難であった。そ
の理由は、多くのコーティング材料は、この波長域での
コーティング材料による光吸収による光損失のため反射
防止膜として使用することが出来ないからである。この
ような紫外域（例えば２００ｎｍ）で使用可能なコーテ
ィング材料は、極めて制限されており、使用コーティン
グ材料の屈折率間の差を充分に大きくし、種々の使用コ
ーティング材料の最低屈折率の大きさを極度に小さくす
ることは困難である。かくして、このような波長域では
高性能を有する反射防止膜を設計、製造することは困難
である。
【０００４】例えば、可視域用にドライプロセスで形成
される典型的な反射防止膜用として様々な反射防止膜材
料を使うことができる。一般に可視域では、最高屈折率
材料としてＴｉＯ2 （ｎ＝２．４〜２．７ 於５００ｎ
ｍ）が、最低屈折率材料としてＭｇＦ2 （ｎ＝１．３８
於５００ｎｍ）が利用される（ここでｎは屈折率であ
る）。しかし、使用光が２００ｎｍ付近の紫外光になる
と、使用できるコーティング材料は僅かになってしま
う。一般に、ＬａＦ3 、ＮｄＦ3 、及びＧｄＦ3（全て
２００ｎｍでｎは約１．７）は使用可能な最高屈折率コ
ーティング材料であり、Ｎａ3 ＡｌＦ6 （２００ｎｍで
ｎ＝１．３６）は使用可能な最低屈折率コーティング材
料である。それ故２００ｎｍで使用されるコーティング
材料の屈折率の差は可視域で使用されるコーティング材
料の屈折率差よりも遙に小さい。紫外域に於ける使用可
能なコーティング材料に限りがある結果、反射防止膜の
設計と製造が可視域に於けるよりも紫外域でより困難な
ことは当業者により容易に理解されるだろう。
される典型的な反射防止膜用として様々な反射防止膜材
料を使うことができる。一般に可視域では、最高屈折率
材料としてＴｉＯ2 （ｎ＝２．４〜２．７ 於５００ｎ
ｍ）が、最低屈折率材料としてＭｇＦ2 （ｎ＝１．３８
於５００ｎｍ）が利用される（ここでｎは屈折率であ
る）。しかし、使用光が２００ｎｍ付近の紫外光になる
と、使用できるコーティング材料は僅かになってしま
う。一般に、ＬａＦ3 、ＮｄＦ3 、及びＧｄＦ3（全て
２００ｎｍでｎは約１．７）は使用可能な最高屈折率コ
ーティング材料であり、Ｎａ3 ＡｌＦ6 （２００ｎｍで
ｎ＝１．３６）は使用可能な最低屈折率コーティング材
料である。それ故２００ｎｍで使用されるコーティング
材料の屈折率の差は可視域で使用されるコーティング材
料の屈折率差よりも遙に小さい。紫外域に於ける使用可
能なコーティング材料に限りがある結果、反射防止膜の
設計と製造が可視域に於けるよりも紫外域でより困難な
ことは当業者により容易に理解されるだろう。
【０００５】また、可視域用の反射防止膜の場合、広範
囲の可視領域（例えば４００ｎｍから８００ｎｍの波長
域で０．５％以下の反射率）に渡って反射率を低減する
広いバンド幅を有する低反射反射防止膜が得られてい
る。しかしながら、多くの反射防止膜層（即ち８ないし
９層以上の）を必要とし、これは長い製造時間と、高い
製造コストを意味する。
囲の可視領域（例えば４００ｎｍから８００ｎｍの波長
域で０．５％以下の反射率）に渡って反射率を低減する
広いバンド幅を有する低反射反射防止膜が得られてい
る。しかしながら、多くの反射防止膜層（即ち８ないし
９層以上の）を必要とし、これは長い製造時間と、高い
製造コストを意味する。
【０００６】湿式プロセスの反射防止膜の場合、この膜
は金属アルコキシド溶液、即ち液体の加水分解と重合に
よって製造され、この湿式プロセスはゾルゲルプロセス
と呼ばれる。周知のように、ＳｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｈｆ
Ｏ2 、ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3、等は乾式プロセスによる
ばかりでなくゾルゲルプロセスによっても製造できる。
その方法は例えば、Ｉａｎ Ｍ．Ｔｈｏｍａｓ，Ａｐｐ
ｌｉｅｄ ｏｐｔｉｃｓ Ｖｏｌ．２６，Ｎｏ．２１
（１９８７）ｐｐ．４６８８−４６９１とＩａｎＭ．Ｔ
ｈｏｍａｓ，ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．２２８８ Ｓｏｌ Ｇ
ｅｌ Ｏｐｔｉｃｓ III（１９９４）ｐｐ．５０−５
５に開示されている。ソルゲルプロセスで形成されたＳ
ｉＯ2 膜の場合、ＳｉＯ2 膜の作製に適したコロイド状
ＳｉＯ2懸濁液は溶媒としての母体アルコール中のシリ
コンアルコキシドの加水分解によって通常作製される。
エタノール中のテトラエチルシリケートの加水分解は例
えば次式で要約できる。
は金属アルコキシド溶液、即ち液体の加水分解と重合に
よって製造され、この湿式プロセスはゾルゲルプロセス
と呼ばれる。周知のように、ＳｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｈｆ
Ｏ2 、ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3、等は乾式プロセスによる
ばかりでなくゾルゲルプロセスによっても製造できる。
その方法は例えば、Ｉａｎ Ｍ．Ｔｈｏｍａｓ，Ａｐｐ
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ｈｏｍａｓ，ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．２２８８ Ｓｏｌ Ｇ
ｅｌ Ｏｐｔｉｃｓ III（１９９４）ｐｐ．５０−５
５に開示されている。ソルゲルプロセスで形成されたＳ
ｉＯ2 膜の場合、ＳｉＯ2 膜の作製に適したコロイド状
ＳｉＯ2懸濁液は溶媒としての母体アルコール中のシリ
コンアルコキシドの加水分解によって通常作製される。
エタノール中のテトラエチルシリケートの加水分解は例
えば次式で要約できる。
【０００７】 Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ＋２Ｈ2 Ｏ→ＳｉＯ2 ＋４Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ （１） この反応は複雑であり、触媒、水分比率、及び温度、等
の様々なパラメータが生成物の特性に影響を及ぼす。更
に、三つのタイプの液体コーティング法、即ちスピンコ
ート法、ディッピング法、及びメニスカス法が湿式プロ
セスコーティングをするのに通常用いられる。ディッピ
ング法は不規則形状または曲面を有する大型基板に適し
ている。スピンコート法は小型で丸形状、平面もしくは
緩い曲率の基板に適している。メニスカス法は特に大型
平面基板に適している。これらの技術に関しては例えば
ＢｒｉｎｋｅｒとＳｈｅｒｅｒ著（Ｓｏｌ−Ｇｅｌ Ｓ
ｃｉｅｎｃｅ；Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，ｉｎ
ｃ．，Ｓａｎｄｉｅｇｏ，１９９０）と、Ｆｌｏｃｈと
Ｐｒｉｏｔｔｏｎ、等の（Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉ
ｌｍｓ，Ｖｏｌ．１７５（１９８９）ｐｐ．１７３−１
７８）に開示されている。
の様々なパラメータが生成物の特性に影響を及ぼす。更
に、三つのタイプの液体コーティング法、即ちスピンコ
ート法、ディッピング法、及びメニスカス法が湿式プロ
セスコーティングをするのに通常用いられる。ディッピ
ング法は不規則形状または曲面を有する大型基板に適し
ている。スピンコート法は小型で丸形状、平面もしくは
緩い曲率の基板に適している。メニスカス法は特に大型
平面基板に適している。これらの技術に関しては例えば
ＢｒｉｎｋｅｒとＳｈｅｒｅｒ著（Ｓｏｌ−Ｇｅｌ Ｓ
ｃｉｅｎｃｅ；Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，ｉｎ
ｃ．，Ｓａｎｄｉｅｇｏ，１９９０）と、Ｆｌｏｃｈと
Ｐｒｉｏｔｔｏｎ、等の（Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉ
ｌｍｓ，Ｖｏｌ．１７５（１９８９）ｐｐ．１７３−１
７８）に開示されている。
【０００８】このような湿式プロセスを用いて高充填密
度の膜と低充填密度の膜のどちらでも得ることが出来
る。乾式プロセスで形成した膜に等しい高充填密度の膜
を湿式プロセスで得るためには、一般に製造工程に於い
て膜を高温（例えば４５０度以上）に加熱する必要があ
る。このことは製造時間の延長や製造コストの増大のみ
ならず基板のダメージや劣化を引き起す恐れがある。し
かしながら、ゾルゲルプロセス、等の湿式プロセスを用
いて低充填密度の膜を得ることは、高温加熱のような付
加的な工程が不要（プロセスが室温または１５０℃以下
で行われるから）であるので、容易である。
度の膜と低充填密度の膜のどちらでも得ることが出来
る。乾式プロセスで形成した膜に等しい高充填密度の膜
を湿式プロセスで得るためには、一般に製造工程に於い
て膜を高温（例えば４５０度以上）に加熱する必要があ
る。このことは製造時間の延長や製造コストの増大のみ
ならず基板のダメージや劣化を引き起す恐れがある。し
かしながら、ゾルゲルプロセス、等の湿式プロセスを用
いて低充填密度の膜を得ることは、高温加熱のような付
加的な工程が不要（プロセスが室温または１５０℃以下
で行われるから）であるので、容易である。
【０００９】一般に、膜は堆積した固体物質を隔てる複
数の微小孔構造を有すると定義されるので、膜の充填密
度と屈折率の関係は次のようになる。 ｎf ＝ｎo ×ｐ＋ｎP ×（１−ｐ） ここでｎP は微小孔を充たす物質（例えば空気、水）の
屈折率であり、ｎf とｎo はそれぞれ現実の屈折率（充
填密度に依存する）と堆積した固体材料の屈折率であ
り、ｐは膜の充填率である。更に充填率は以下のように
定義される。
数の微小孔構造を有すると定義されるので、膜の充填密
度と屈折率の関係は次のようになる。 ｎf ＝ｎo ×ｐ＋ｎP ×（１−ｐ） ここでｎP は微小孔を充たす物質（例えば空気、水）の
屈折率であり、ｎf とｎo はそれぞれ現実の屈折率（充
填密度に依存する）と堆積した固体材料の屈折率であ
り、ｐは膜の充填率である。更に充填率は以下のように
定義される。
【００１０】ｐ＝（膜の固体部分の体積）／（膜の総体
積（固体部分＋微小孔部分）） かくして、高低充填密度はそれぞれ高低屈折率を意味す
る。湿式プロセスで製造されたＳｉＯ2 膜の場合、充填
率は１から約０．５まで変わり得る。それ故屈折率は可
視域で１．４５から１．２２まで変化し得る。かくし
て、湿式プロセス低充填密度ＳｉＯ2 を用いて光学ガラ
ス上に殆ど０％反射率の単層反射防止層を得る。ここ
で、屈折率が可視域で１．２２のように低く、低充填密
度且つ高純度のＳｉＯ2 膜を製造する方法として、前述
の（１）式の加水分解反応に、触媒としてアンモニアを
添加することが一般に知られている。アンモニアの触媒
作用で、高純度で微小な球状ＳｉＯ2 粒子を有する懸濁
液が調整できる。この懸濁液を基板表面上に塗布し、ア
ルコール溶媒を室温で気化させることにより、球状Ｓｉ
Ｏ2 粒子からなる多孔質ＳｉＯ2 膜、即ち低充填密度の
ＳｉＯ2 膜が作製できる。この低充填密度のＳｉＯ2 膜
から成る反射防止膜は周知のように高いレーザ耐久性を
有する。それ故、この反射防止膜は例えば核融合用のよ
うな高出力レーザ用に用いられる。この技術については
Ｉａｎ Ｍ．Ｔｈｏｍａｓ，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉ
ｃｓ Ｖｏｌ．３１，Ｎｏ．２８（１９９２）ｐｐ．６
１４５−６１４９に開示されている。
積（固体部分＋微小孔部分）） かくして、高低充填密度はそれぞれ高低屈折率を意味す
る。湿式プロセスで製造されたＳｉＯ2 膜の場合、充填
率は１から約０．５まで変わり得る。それ故屈折率は可
視域で１．４５から１．２２まで変化し得る。かくし
て、湿式プロセス低充填密度ＳｉＯ2 を用いて光学ガラ
ス上に殆ど０％反射率の単層反射防止層を得る。ここ
で、屈折率が可視域で１．２２のように低く、低充填密
度且つ高純度のＳｉＯ2 膜を製造する方法として、前述
の（１）式の加水分解反応に、触媒としてアンモニアを
添加することが一般に知られている。アンモニアの触媒
作用で、高純度で微小な球状ＳｉＯ2 粒子を有する懸濁
液が調整できる。この懸濁液を基板表面上に塗布し、ア
ルコール溶媒を室温で気化させることにより、球状Ｓｉ
Ｏ2 粒子からなる多孔質ＳｉＯ2 膜、即ち低充填密度の
ＳｉＯ2 膜が作製できる。この低充填密度のＳｉＯ2 膜
から成る反射防止膜は周知のように高いレーザ耐久性を
有する。それ故、この反射防止膜は例えば核融合用のよ
うな高出力レーザ用に用いられる。この技術については
Ｉａｎ Ｍ．Ｔｈｏｍａｓ，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉ
ｃｓ Ｖｏｌ．３１，Ｎｏ．２８（１９９２）ｐｐ．６
１４５−６１４９に開示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、層の
総数が少なく、且つ高性能（広い反射防止波長帯域、低
い反射率、広い角度特性）な反射防止膜、特に紫外域で
高性能で、光損失が少なく、且つレーザ光耐久性が高い
反射防止膜、及びその製造方法、及び本反射防止膜を用
いた光学素子、及び本光学素子を用いた光学システムを
提供することである。
総数が少なく、且つ高性能（広い反射防止波長帯域、低
い反射率、広い角度特性）な反射防止膜、特に紫外域で
高性能で、光損失が少なく、且つレーザ光耐久性が高い
反射防止膜、及びその製造方法、及び本反射防止膜を用
いた光学素子、及び本光学素子を用いた光学システムを
提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の課題を解
決するために、湿式プロセスによる膜と、乾式プロセス
による膜との両方を組み合わせて用いることを試みた。
通常の乾式プロセスによる膜では得られない湿式プロセ
スによる膜の低屈折率性と乾式プロセスによる膜の高屈
折率性とによって、屈折率差を大きくできることと、最
低屈折率の値を極度に低い値にすることができることを
利用した。この結果全乾式プロセスの反射防止膜と較べ
て優れた性能の反射防止膜が可能となった。
決するために、湿式プロセスによる膜と、乾式プロセス
による膜との両方を組み合わせて用いることを試みた。
通常の乾式プロセスによる膜では得られない湿式プロセ
スによる膜の低屈折率性と乾式プロセスによる膜の高屈
折率性とによって、屈折率差を大きくできることと、最
低屈折率の値を極度に低い値にすることができることを
利用した。この結果全乾式プロセスの反射防止膜と較べ
て優れた性能の反射防止膜が可能となった。
【００１３】そのため、本発明は第一に、「基板上に反
射防止膜を製造する方法であって、湿式プロセスまたは
乾式プロセスを用いて基板上に第一材料の第一反射防止
層を形成する段階と、湿式プロセスを用いて第一反射防
止層を覆う第二材料の第二反射防止層を形成する段階と
を有することを特徴とする反射防止膜の製造方法（請求
項１）」を提供する。
射防止膜を製造する方法であって、湿式プロセスまたは
乾式プロセスを用いて基板上に第一材料の第一反射防止
層を形成する段階と、湿式プロセスを用いて第一反射防
止層を覆う第二材料の第二反射防止層を形成する段階と
を有することを特徴とする反射防止膜の製造方法（請求
項１）」を提供する。
【００１４】第二に、「前記第一材料と前記第二材料と
が同一であることを特徴とする請求項１記載の反射防止
膜の製造方法（請求項２）」を提供する。第三に、「前
記第一材料と前記第二材料とが異なることを特徴とする
請求項１記載の反射防止膜の製造方法（請求項３）」を
提供する。第四に、「前記第一反射防止層の下に付加的
に湿式または乾式プロセスを用いて反射防止層を一層以
上形成する段階を更に有することを特徴とする請求項１
〜３何れか１項記載の反射防止膜の製造方法（請求項
４）」を提供する。
が同一であることを特徴とする請求項１記載の反射防止
膜の製造方法（請求項２）」を提供する。第三に、「前
記第一材料と前記第二材料とが異なることを特徴とする
請求項１記載の反射防止膜の製造方法（請求項３）」を
提供する。第四に、「前記第一反射防止層の下に付加的
に湿式または乾式プロセスを用いて反射防止層を一層以
上形成する段階を更に有することを特徴とする請求項１
〜３何れか１項記載の反射防止膜の製造方法（請求項
４）」を提供する。
【００１５】第五に、「前記乾式プロセスが真空蒸着、
スパッタリング、ＣＶＤを含むグループから選ばれた一
つ以上であることを特徴とする請求項１〜４何れか１項
記載の反射防止膜の製造方法（請求項５）」を提供す
る。第六に、「前記湿式プロセスがゾルゲルプロセスを
含むことを特徴とする請求項１〜５何れか１項記載の反
射防止膜の製造方法（請求項６）」を提供する。
スパッタリング、ＣＶＤを含むグループから選ばれた一
つ以上であることを特徴とする請求項１〜４何れか１項
記載の反射防止膜の製造方法（請求項５）」を提供す
る。第六に、「前記湿式プロセスがゾルゲルプロセスを
含むことを特徴とする請求項１〜５何れか１項記載の反
射防止膜の製造方法（請求項６）」を提供する。
【００１６】第七に、「前記第二反射防止層が前記第一
反射防止層とは異なる屈折率を有することを特徴とする
請求項１〜６何れか１項記載の反射防止膜の製造方法
（請求項７）」を提供する。第八に、「前記第二反射防
止層が乾式プロセスにより形成された層よりも低い充填
率を有することを特徴とする請求項１〜７何れか１項記
載の反射防止膜の製造方法（請求項８）」を提供する。
反射防止層とは異なる屈折率を有することを特徴とする
請求項１〜６何れか１項記載の反射防止膜の製造方法
（請求項７）」を提供する。第八に、「前記第二反射防
止層が乾式プロセスにより形成された層よりも低い充填
率を有することを特徴とする請求項１〜７何れか１項記
載の反射防止膜の製造方法（請求項８）」を提供する。
【００１７】第九に、「前記第一反射防止層と前記第二
反射防止層との間の密着性を高めるために、第一反射防
止層と第二反射防止層とが各々酸化物材料から成ること
を特徴とする請求項１〜８何れか１項記載の反射防止膜
の製造方法（請求項９）」を提供する。第十に、「前記
第二反射防止層が摂氏１５０度以下で形成されることを
特徴とする請求項１〜９何れか１項記載の反射防止膜の
製造方法（請求項１０）」を提供する。
反射防止層との間の密着性を高めるために、第一反射防
止層と第二反射防止層とが各々酸化物材料から成ること
を特徴とする請求項１〜８何れか１項記載の反射防止膜
の製造方法（請求項９）」を提供する。第十に、「前記
第二反射防止層が摂氏１５０度以下で形成されることを
特徴とする請求項１〜９何れか１項記載の反射防止膜の
製造方法（請求項１０）」を提供する。
【００１８】第十一に、「前記ゾルゲルプロセスが金属
アルコキシド溶液の加水分解段階と重合段階とを有する
ことを特徴とする請求項６〜１０何れか１項記載の反射
防止膜の製造方法（請求項１１）」を提供する。第十二
に、「前記金属アルコキシド溶液が微小な球状粒子を有
する懸濁液であることを特徴とする請求項６〜１１何れ
か１項記載の反射防止膜の製造方法（請求項１２）」を
提供する。
アルコキシド溶液の加水分解段階と重合段階とを有する
ことを特徴とする請求項６〜１０何れか１項記載の反射
防止膜の製造方法（請求項１１）」を提供する。第十二
に、「前記金属アルコキシド溶液が微小な球状粒子を有
する懸濁液であることを特徴とする請求項６〜１１何れ
か１項記載の反射防止膜の製造方法（請求項１２）」を
提供する。
【００１９】第十三に、「基板上に製造される反射防止
膜であって、前記反射防止膜が前記基板上に第一材料か
ら成り第一屈折率を有する第一反射防止層と、前記第一
反射防止層上に第二材料から成り前記第一屈折率とは異
なる第二屈折率を有し湿式プロセスによって形成された
第二反射防止層とを有することを特徴とする反射防止膜
（請求項１３）」を提供する。
膜であって、前記反射防止膜が前記基板上に第一材料か
ら成り第一屈折率を有する第一反射防止層と、前記第一
反射防止層上に第二材料から成り前記第一屈折率とは異
なる第二屈折率を有し湿式プロセスによって形成された
第二反射防止層とを有することを特徴とする反射防止膜
（請求項１３）」を提供する。
【００２０】第十四に、「前記第一材料と前記第二材料
とが同一であることを特徴とする請求項１３記載の反射
防止膜（請求項１４）」を提供する。第十五に、「前記
第一材料と前記第二材料とが異なることを特徴とする請
求項１３記載の反射防止膜（請求項１５）」を提供す
る。第十六に、「前記湿式プロセスがゾルゲルプロセス
であり、金属アルコキシド溶液の加水分解段階と重合段
階とを有することを特徴とする請求項１３記載の反射防
止膜（請求項１６）」を提供する。
とが同一であることを特徴とする請求項１３記載の反射
防止膜（請求項１４）」を提供する。第十五に、「前記
第一材料と前記第二材料とが異なることを特徴とする請
求項１３記載の反射防止膜（請求項１５）」を提供す
る。第十六に、「前記湿式プロセスがゾルゲルプロセス
であり、金属アルコキシド溶液の加水分解段階と重合段
階とを有することを特徴とする請求項１３記載の反射防
止膜（請求項１６）」を提供する。
【００２１】第十七に、「前記湿式プロセスで形成され
た反射防止層が、微小な球状粒子を有する懸濁液から作
製され、低い充填密度を有することを特徴とする請求項
１３記載の反射防止膜（請求項１７）」を提供する。第
十八に、「前記第一反射防止層の下に乾式または湿式プ
ロセスで形成された反射防止層を更に付加的に１層以上
有することを特徴とする請求項１３記載の反射防止膜
（請求項１８）」を提供する。
た反射防止層が、微小な球状粒子を有する懸濁液から作
製され、低い充填密度を有することを特徴とする請求項
１３記載の反射防止膜（請求項１７）」を提供する。第
十八に、「前記第一反射防止層の下に乾式または湿式プ
ロセスで形成された反射防止層を更に付加的に１層以上
有することを特徴とする請求項１３記載の反射防止膜
（請求項１８）」を提供する。
【００２２】第十九に、「請求項１３〜１８何れか１項
記載の反射防止膜を有することを特徴とする光学素子
（請求項１９）」を提供する。第二十に、「請求項１９
の光学素子を有することを特徴とする光学システム（請
求項２０）」を提供する。
記載の反射防止膜を有することを特徴とする光学素子
（請求項１９）」を提供する。第二十に、「請求項１９
の光学素子を有することを特徴とする光学システム（請
求項２０）」を提供する。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明では、湿式プロセスによる
膜と、乾式プロセスによる膜との両方を組み合わせて用
いた。湿式プロセスは、低充填密度の膜を得るため、更
には基板のダメージや劣化を防ぐため、プロセス温度を
１５０℃以下で行った。図１は本発明になる２層反射防
止膜の構成図である。図２は図１の反射防止膜の性能を
示す。図３は本発明になる３層反射防止膜の構成図であ
る。図４は図３の反射防止膜の性能を示す。図５は本発
明になる６層反射防止膜の構成図である。図６は図５の
反射防止膜の性能を示す。図７は本発明になる７層反射
防止膜の構成図である。図８は図７の反射防止膜の性能
を示す。
膜と、乾式プロセスによる膜との両方を組み合わせて用
いた。湿式プロセスは、低充填密度の膜を得るため、更
には基板のダメージや劣化を防ぐため、プロセス温度を
１５０℃以下で行った。図１は本発明になる２層反射防
止膜の構成図である。図２は図１の反射防止膜の性能を
示す。図３は本発明になる３層反射防止膜の構成図であ
る。図４は図３の反射防止膜の性能を示す。図５は本発
明になる６層反射防止膜の構成図である。図６は図５の
反射防止膜の性能を示す。図７は本発明になる７層反射
防止膜の構成図である。図８は図７の反射防止膜の性能
を示す。
【００２４】以下に本発明になる反射防止膜の４つの実
施例を開示する。これら実施例は実例に依って説明され
ているが、本発明はこれらに限定されるものではない。 ［実施例１］実施例１は、例えばカメラや他の光学シス
テムのレンズやプリズムのための可視域用広帯域反射防
止膜である。可視域のスペクトルは約４００ｎｍから８
００ｎｍの範囲の波長を有する。本反射防止膜は図１に
断面（実際のスケールとは異なる）で示されており、基
板１２（例えば光学ガラス上に形成された２層反射防止
膜を有する。第一層１６は５００ｎｍで１．４５の屈折
率を有し、光学的膜厚１３２ｎｍのＳｉＯ2 膜である。
この膜厚は０．２６４×５００ｎｍに等しく、膜の光学
特性の計算上の公称中心波長λ0 は５００ｎｍである。
第一（下部）層１６は乾式プロセスでも湿式プロセスで
も製造できるが、乾式プロセスがより好ましい。乾式プ
ロセスは製造時間と製造コストを減少させるので、好ま
しく用いられる。第二（上部）層２０は５００ｎｍで
１．２２の屈折率を有し、光学的膜厚１３４ｎｍ（公称
中心波長λ0 の０．２６８倍）のＳｉＯ2 膜である。第
二層２０は好ましい屈折率を得るため湿式プロセスで製
造される。この第二層２０の湿式プロセスであるゾルゲ
ルプロセスでの製造に当たって、前出の（１）式の加水
分解反応に、触媒としてアンモニアを添加した。アンモ
ニアの触媒作用で、高純度で微小な球状ＳｉＯ2 粒子を
有する懸濁液が調整できた。この懸濁液を基板表面上に
塗布し、アルコール溶媒を室温で気化させることによ
り、球状ＳｉＯ2粒子からなる多孔質ＳｉＯ2 膜が得ら
れた。このＳｉＯ2 膜は充填密度が低く、屈折率が５０
０ｎｍで１．２２と低かった。
施例を開示する。これら実施例は実例に依って説明され
ているが、本発明はこれらに限定されるものではない。 ［実施例１］実施例１は、例えばカメラや他の光学シス
テムのレンズやプリズムのための可視域用広帯域反射防
止膜である。可視域のスペクトルは約４００ｎｍから８
００ｎｍの範囲の波長を有する。本反射防止膜は図１に
断面（実際のスケールとは異なる）で示されており、基
板１２（例えば光学ガラス上に形成された２層反射防止
膜を有する。第一層１６は５００ｎｍで１．４５の屈折
率を有し、光学的膜厚１３２ｎｍのＳｉＯ2 膜である。
この膜厚は０．２６４×５００ｎｍに等しく、膜の光学
特性の計算上の公称中心波長λ0 は５００ｎｍである。
第一（下部）層１６は乾式プロセスでも湿式プロセスで
も製造できるが、乾式プロセスがより好ましい。乾式プ
ロセスは製造時間と製造コストを減少させるので、好ま
しく用いられる。第二（上部）層２０は５００ｎｍで
１．２２の屈折率を有し、光学的膜厚１３４ｎｍ（公称
中心波長λ0 の０．２６８倍）のＳｉＯ2 膜である。第
二層２０は好ましい屈折率を得るため湿式プロセスで製
造される。この第二層２０の湿式プロセスであるゾルゲ
ルプロセスでの製造に当たって、前出の（１）式の加水
分解反応に、触媒としてアンモニアを添加した。アンモ
ニアの触媒作用で、高純度で微小な球状ＳｉＯ2 粒子を
有する懸濁液が調整できた。この懸濁液を基板表面上に
塗布し、アルコール溶媒を室温で気化させることによ
り、球状ＳｉＯ2粒子からなる多孔質ＳｉＯ2 膜が得ら
れた。このＳｉＯ2 膜は充填密度が低く、屈折率が５０
０ｎｍで１．２２と低かった。
【００２５】このコーティングの反射性能は、基板がカ
メラや他の可視光光学システムに良く用いられる光学ガ
ラスＢＫ７（ショット製、ｎ＝１．５２ 於５００ｎ
ｍ）及びＦ２（ショット製、ｎ＝１．６２ 於５００ｎ
ｍ）で、入射媒質が空気で、入射角が０度のとき、図２
に示されている。図２の実線はＢＫ７ガラス基板に対す
るものであり、破線はＦ２ガラス基板に対するものであ
る。反射率は両方とも全可視域に渡って０．５％以下で
ある。このコーティングはカメラや他の光学システムに
対して好ましく適用できる。 ［実施例２］実施例２は図３に基板４０上に形成された
膜の断面を示した、紫外域（１８０ｎｍから３５０ｎｍ
の波長）用の広帯域反射防止膜である。このコーティン
グは３層を有している。第一（下部）層４４は２００ｎ
ｍに於ける屈折率約１．７０、光学的膜厚１２ｎｍ（公
称中心波長λ0 ＝２００ｎｍの０．０６倍）を有するＬ
ａＦ3 、またはＮｄＦ3 、またはＧｄＦ3 から成り、第
二層４８は２００ｎｍに於ける屈折率１．５２、光学的
膜厚８２ｎｍ（公称中心波長の０．４１倍）を有するＳ
ｉＯ2 から成り、第三層５０は２００ｎｍに於ける屈折
率１．２５、光学的膜厚６０ｎｍ（公称中心波長の０．
３０倍）を有するＳｉＯ2 から成る。第一層４４は乾式
プロセスを用いて製造され、第二層４８は湿式または乾
式プロセスを用いて製造されるが、乾式プロセスを使う
方が容易に製造できる。それ故、乾式プロセスは製造時
間と製造コスト低減のために好ましい。第三層５０は湿
式プロセスであるゾルゲルプロセスで製造され、実施例
１の第二層２０の場合と同様に、高純度で微小な球状Ｓ
ｉＯ2 粒子を有する懸濁液を基板表面上に塗布すること
によって製造される。
メラや他の可視光光学システムに良く用いられる光学ガ
ラスＢＫ７（ショット製、ｎ＝１．５２ 於５００ｎ
ｍ）及びＦ２（ショット製、ｎ＝１．６２ 於５００ｎ
ｍ）で、入射媒質が空気で、入射角が０度のとき、図２
に示されている。図２の実線はＢＫ７ガラス基板に対す
るものであり、破線はＦ２ガラス基板に対するものであ
る。反射率は両方とも全可視域に渡って０．５％以下で
ある。このコーティングはカメラや他の光学システムに
対して好ましく適用できる。 ［実施例２］実施例２は図３に基板４０上に形成された
膜の断面を示した、紫外域（１８０ｎｍから３５０ｎｍ
の波長）用の広帯域反射防止膜である。このコーティン
グは３層を有している。第一（下部）層４４は２００ｎ
ｍに於ける屈折率約１．７０、光学的膜厚１２ｎｍ（公
称中心波長λ0 ＝２００ｎｍの０．０６倍）を有するＬ
ａＦ3 、またはＮｄＦ3 、またはＧｄＦ3 から成り、第
二層４８は２００ｎｍに於ける屈折率１．５２、光学的
膜厚８２ｎｍ（公称中心波長の０．４１倍）を有するＳ
ｉＯ2 から成り、第三層５０は２００ｎｍに於ける屈折
率１．２５、光学的膜厚６０ｎｍ（公称中心波長の０．
３０倍）を有するＳｉＯ2 から成る。第一層４４は乾式
プロセスを用いて製造され、第二層４８は湿式または乾
式プロセスを用いて製造されるが、乾式プロセスを使う
方が容易に製造できる。それ故、乾式プロセスは製造時
間と製造コスト低減のために好ましい。第三層５０は湿
式プロセスであるゾルゲルプロセスで製造され、実施例
１の第二層２０の場合と同様に、高純度で微小な球状Ｓ
ｉＯ2 粒子を有する懸濁液を基板表面上に塗布すること
によって製造される。
【００２６】このコーティングの反射性能は、石英ガラ
ス基板４０（紫外域で高透過率を有し、２００ｎｍで
１．５４の屈折率を有する）にコートされ、入射媒質が
空気で、入射角が０度に対して図４に示されている。反
射率は非常に広い紫外域（即ち約１８０ｎｍから３５０
ｎｍまで）に渡って０．５％以下である。 ［実施例３］実施例３はＫｒＦレーザ光（波長２４８．
４ｎｍ）用の広入射角（例えば０度から５５度）反射防
止膜である。この反射防止膜は光学リソグラフィー装
置、等の光学システム、例えば光学リソグラフィー装置
の投影系及び照明系用のレンズやプリズムのような光学
素子に適用される。この反射防止膜は図５に断面が示さ
れ、基板６０上に形成された６層を有す。第一層から第
五層までは乾式プロセスで製造され、最上層である第六
層のＳｉＯ2 層６６は湿式プロセスであるゾルゲルプロ
セスで製造され、２４８ｎｍの中心波長を有する。この
第六層６６は、実施例１の第二層２０の場合と同様に、
高純度で微小な球状ＳｉＯ2 粒子を有する懸濁液を基板
表面上に塗布することによって製造される。
ス基板４０（紫外域で高透過率を有し、２００ｎｍで
１．５４の屈折率を有する）にコートされ、入射媒質が
空気で、入射角が０度に対して図４に示されている。反
射率は非常に広い紫外域（即ち約１８０ｎｍから３５０
ｎｍまで）に渡って０．５％以下である。 ［実施例３］実施例３はＫｒＦレーザ光（波長２４８．
４ｎｍ）用の広入射角（例えば０度から５５度）反射防
止膜である。この反射防止膜は光学リソグラフィー装
置、等の光学システム、例えば光学リソグラフィー装置
の投影系及び照明系用のレンズやプリズムのような光学
素子に適用される。この反射防止膜は図５に断面が示さ
れ、基板６０上に形成された６層を有す。第一層から第
五層までは乾式プロセスで製造され、最上層である第六
層のＳｉＯ2 層６６は湿式プロセスであるゾルゲルプロ
セスで製造され、２４８ｎｍの中心波長を有する。この
第六層６６は、実施例１の第二層２０の場合と同様に、
高純度で微小な球状ＳｉＯ2 粒子を有する懸濁液を基板
表面上に塗布することによって製造される。
【００２７】コーティング材料、その屈折率、各層の光
学的膜厚が表１に示されている。
学的膜厚が表１に示されている。
【００２８】
【表１】
【００２９】このコートを石英ガラス基板６０上に形成
したときのＫｒＦレーザ光（２４８．４ｎｍ）に対する
反射防止性能は図６に各入射角に対して示されている。
図６に於いて入射媒質は空気であり、紫外域で高透過率
を有する基板６０は２００ｎｍで屈折率１．５４を有す
る。図６の実線は２４８．４ｎｍに於けるｓ偏光に対す
る反射防止性能であり、点線はｐ偏光に対する反射防止
性能である。両方の偏光に対して０度から５５度までの
入射角に対して反射率は０．５％以下である。前述のよ
うにこのコーティングは光学リソグラフィー装置の投影
系及び照明系用のレンズやプリズムのような光学素子に
適用される。 ［実施例４］実施例４はＡｒＦレーザ光（波長１９３．
４ｎｍ）用の広入射角（例えば０度から５５度）反射防
止膜である。この反射防止膜は光学リソグラフィー装
置、等の光学システム、例えば光学リソグラフィー装置
の投影系及び照明系用のレンズやプリズムのような光学
素子に適用される。この反射防止膜は図７に断面が示さ
れ、基板７０上に形成された７層を有す。第一層から第
六層までは乾式プロセスで製造され、最上層である第七
層のＳｉＯ2 層７７は湿式プロセスであるゾルゲルプロ
セスで製造される。この第七層７７は、実施例１の第二
層２０の場合と同様に、高純度で微小な球状ＳｉＯ2 粒
子を有する懸濁液を基板表面上に塗布することによって
製造される。
したときのＫｒＦレーザ光（２４８．４ｎｍ）に対する
反射防止性能は図６に各入射角に対して示されている。
図６に於いて入射媒質は空気であり、紫外域で高透過率
を有する基板６０は２００ｎｍで屈折率１．５４を有す
る。図６の実線は２４８．４ｎｍに於けるｓ偏光に対す
る反射防止性能であり、点線はｐ偏光に対する反射防止
性能である。両方の偏光に対して０度から５５度までの
入射角に対して反射率は０．５％以下である。前述のよ
うにこのコーティングは光学リソグラフィー装置の投影
系及び照明系用のレンズやプリズムのような光学素子に
適用される。 ［実施例４］実施例４はＡｒＦレーザ光（波長１９３．
４ｎｍ）用の広入射角（例えば０度から５５度）反射防
止膜である。この反射防止膜は光学リソグラフィー装
置、等の光学システム、例えば光学リソグラフィー装置
の投影系及び照明系用のレンズやプリズムのような光学
素子に適用される。この反射防止膜は図７に断面が示さ
れ、基板７０上に形成された７層を有す。第一層から第
六層までは乾式プロセスで製造され、最上層である第七
層のＳｉＯ2 層７７は湿式プロセスであるゾルゲルプロ
セスで製造される。この第七層７７は、実施例１の第二
層２０の場合と同様に、高純度で微小な球状ＳｉＯ2 粒
子を有する懸濁液を基板表面上に塗布することによって
製造される。
【００３０】１９３ｎｍの中心波長を有する。コーティ
ング材料、その屈折率、各層の光学的膜厚が表２に示さ
れている。
ング材料、その屈折率、各層の光学的膜厚が表２に示さ
れている。
【００３１】
【表２】
【００３２】このコートを石英ガラス基板７０上に形成
したときのＡｒＦレーザ光（１９３．４ｎｍ）に対する
反射防止性能は図８に各入射角に対して示されている。
図８に於いて、入射媒質は空気であり、紫外域で高透過
率を有する基板７０は２００ｎｍで屈折率１．５４を有
する。図８の実線は１９３．４ｎｍに於けるｓ偏光に対
する反射防止性能であり、点線はｐ偏光に対する反射防
止性能である。両方の偏光に対して０度から５５度まで
の入射角に対して反射率は０．５％以下である。前述の
ようにこのコーティングは光学リソグラフィー装置の投
影系及び照明系用のレンズやプリズムのような光学素子
に適用される。
したときのＡｒＦレーザ光（１９３．４ｎｍ）に対する
反射防止性能は図８に各入射角に対して示されている。
図８に於いて、入射媒質は空気であり、紫外域で高透過
率を有する基板７０は２００ｎｍで屈折率１．５４を有
する。図８の実線は１９３．４ｎｍに於けるｓ偏光に対
する反射防止性能であり、点線はｐ偏光に対する反射防
止性能である。両方の偏光に対して０度から５５度まで
の入射角に対して反射率は０．５％以下である。前述の
ようにこのコーティングは光学リソグラフィー装置の投
影系及び照明系用のレンズやプリズムのような光学素子
に適用される。
【００３３】また、低充填密度の湿式プロセス膜と高充
填密度の乾式プロセス膜間の高い密着性を得るために、
低密度ＳｉＯ2 層の下に高充填密度酸化物コーティング
（乾式または湿式プロセスで製造される）を設けること
が出来る。これはある化学結合が低密度ＳｉＯ2 層と高
密度酸化物層間に生じるためと考えられている。 ［比較例］カメラ、等の光学システムのレンズやプリズ
ムのための可視域用単層反射防止膜として、光学ガラス
ＢＫ７（ショット製、ｎ＝１．５２ 於５００ｎｍ）及
びＦ２（ショット製、ｎ＝１．６２ 於５００ｎｍ）上
にＳｉＯ2 単層膜が光学的膜厚１３４ｎｍ（公称中心波
長の０．２６８倍）、実施例１の第二層２０の場合と同
様にゾルゲル法で、高純度で微小な球状ＳｉＯ2 粒子を
有する懸濁液をガラス基板表面上に塗布することによっ
て製造された。このＳｉＯ2 膜の屈折率は１．２２だっ
た。この単層反射防止膜の分光特性を図９に示した。入
射媒質は空気で、入射角は０度である。図９の実線はＢ
Ｋ７ガラス基板に対するものであり、破線はＦ２ガラス
基板に対するものである。この単層反射防止膜は５３０
ｎｍ前後の波長で０％近くの低反射率を示すが、４００
ｎｍと８００ｎｍでは反射率が１％を超えてしまい、実
施例１の反射防止膜と較べて反射防止波長帯域が遙に狭
い。
填密度の乾式プロセス膜間の高い密着性を得るために、
低密度ＳｉＯ2 層の下に高充填密度酸化物コーティング
（乾式または湿式プロセスで製造される）を設けること
が出来る。これはある化学結合が低密度ＳｉＯ2 層と高
密度酸化物層間に生じるためと考えられている。 ［比較例］カメラ、等の光学システムのレンズやプリズ
ムのための可視域用単層反射防止膜として、光学ガラス
ＢＫ７（ショット製、ｎ＝１．５２ 於５００ｎｍ）及
びＦ２（ショット製、ｎ＝１．６２ 於５００ｎｍ）上
にＳｉＯ2 単層膜が光学的膜厚１３４ｎｍ（公称中心波
長の０．２６８倍）、実施例１の第二層２０の場合と同
様にゾルゲル法で、高純度で微小な球状ＳｉＯ2 粒子を
有する懸濁液をガラス基板表面上に塗布することによっ
て製造された。このＳｉＯ2 膜の屈折率は１．２２だっ
た。この単層反射防止膜の分光特性を図９に示した。入
射媒質は空気で、入射角は０度である。図９の実線はＢ
Ｋ７ガラス基板に対するものであり、破線はＦ２ガラス
基板に対するものである。この単層反射防止膜は５３０
ｎｍ前後の波長で０％近くの低反射率を示すが、４００
ｎｍと８００ｎｍでは反射率が１％を超えてしまい、実
施例１の反射防止膜と較べて反射防止波長帯域が遙に狭
い。
【００３４】以上４つの実施例は全て図を用いて説明し
たが、本実施例はこのような図に限定されるものではな
く、また、本発明は本実施例に限定されるものでもな
い。更に当業者に明白な本実施例の修正は本発明の範囲
に含まれる。特に、乾式プロセス層の形成順序を本実施
例から変更するような修正、層の総数を変更するような
修正は当業者に明白であり、本請求項の範囲に含まれ
る。
たが、本実施例はこのような図に限定されるものではな
く、また、本発明は本実施例に限定されるものでもな
い。更に当業者に明白な本実施例の修正は本発明の範囲
に含まれる。特に、乾式プロセス層の形成順序を本実施
例から変更するような修正、層の総数を変更するような
修正は当業者に明白であり、本請求項の範囲に含まれ
る。
【００３５】以上のように、湿式プロセス層と乾式プロ
セス層とを組み合わせて用い、乾式プロセス層だけの使
用では達成不可能なもしくは非常に困難な、良好な反射
率特性（広帯域性、またはＡｒＦレーザ光に対し広い角
度特性）を有する反射防止膜を製造することが出来る。
更に通常の乾式プロセスだけを用いた場合と較べて反射
防止性能を維持しまたは向上させつつ、膜の総数を減ら
すことが可能である。
セス層とを組み合わせて用い、乾式プロセス層だけの使
用では達成不可能なもしくは非常に困難な、良好な反射
率特性（広帯域性、またはＡｒＦレーザ光に対し広い角
度特性）を有する反射防止膜を製造することが出来る。
更に通常の乾式プロセスだけを用いた場合と較べて反射
防止性能を維持しまたは向上させつつ、膜の総数を減ら
すことが可能である。
【００３６】
【発明の効果】本発明による反射防止膜は通常の乾式プ
ロセスの反射防止層だけでは形成することが不可能な高
性能（広帯域、広い角度特性、等）な低反射率反射防止
膜を製造することができる。更に、通常の乾式プロセス
で得られるのと同じ反射防止性能に対しては本発明を用
い、反射防止膜の構成層の総数を減らすことが可能であ
る。更にまた、本発明を用いた反射防止膜は、層の総数
が少なくて済むことを生かして紫外域で用いられる。層
の総数が少ないと、多層反射防止膜の総膜厚が薄くなる
ため、膜による吸収が一般に低下するからである。更に
また、通常の乾式プロセスで形成された膜よりも高いレ
ーザ耐久性を有する反射防止膜を得ることが出来る。
ロセスの反射防止層だけでは形成することが不可能な高
性能（広帯域、広い角度特性、等）な低反射率反射防止
膜を製造することができる。更に、通常の乾式プロセス
で得られるのと同じ反射防止性能に対しては本発明を用
い、反射防止膜の構成層の総数を減らすことが可能であ
る。更にまた、本発明を用いた反射防止膜は、層の総数
が少なくて済むことを生かして紫外域で用いられる。層
の総数が少ないと、多層反射防止膜の総膜厚が薄くなる
ため、膜による吸収が一般に低下するからである。更に
また、通常の乾式プロセスで形成された膜よりも高いレ
ーザ耐久性を有する反射防止膜を得ることが出来る。
【図１】本発明になる２層反射防止膜の構成図である。
【図２】図１の反射防止膜の性能を示す。
【図３】本発明になる３層反射防止膜の構成図である。
【図４】図３の反射防止膜の性能を示す。
【図５】本発明になる６層反射防止膜の構成図である。
【図６】図５の反射防止膜の性能を示す。
【図７】本発明になる７層反射防止膜の構成図である。
【図８】図８は図７の反射防止膜の性能を示す。
【図９】比較例の単層反射防止膜の性能を示す。
Claims (20)
- 【請求項１】基板上に反射防止膜を製造する方法であっ
て、湿式プロセスまたは乾式プロセスを用いて基板上に
第一材料の第一反射防止層を形成する段階と、湿式プロ
セスを用いて第一反射防止層を覆う第二材料の第二反射
防止層を形成する段階とを有することを特徴とする反射
防止膜の製造方法。 - 【請求項２】前記第一材料と前記第二材料とが同一であ
ることを特徴とする請求項１記載の反射防止膜の製造方
法。 - 【請求項３】前記第一材料と前記第二材料とが異なるこ
とを特徴とする請求項１記載の反射防止膜の製造方法。 - 【請求項４】前記第一反射防止層の下に付加的に湿式ま
たは乾式プロセスを用いて反射防止層を一層以上形成す
る段階を更に有することを特徴とする請求項１〜３何れ
か１項記載の反射防止膜の製造方法。 - 【請求項５】前記乾式プロセスが真空蒸着、スパッタリ
ング、ＣＶＤを含むグループから選ばれた一つ以上であ
ることを特徴とする請求項１〜４何れか１項記載の反射
防止膜の製造方法。 - 【請求項６】前記湿式プロセスがゾルゲルプロセスを含
むことを特徴とする請求項１〜５何れか１項記載の反射
防止膜の製造方法。 - 【請求項７】前記第二反射防止層が前記第一反射防止層
とは異なる屈折率を有することを特徴とする請求項１〜
６何れか１項記載の反射防止膜の製造方法。 - 【請求項８】前記第二反射防止層が乾式プロセスにより
形成された層よりも低い充填率を有することを特徴とす
る請求項１〜７何れか１項記載の反射防止膜の製造方
法。 - 【請求項９】前記第一反射防止層と前記第二反射防止層
との間の密着性を高めるために、第一反射防止層と第二
反射防止層とが各々酸化物材料から成ることを特徴とす
る請求項１〜８何れか１項記載の反射防止膜の製造方
法。 - 【請求項１０】前記第二反射防止層が摂氏１５０度以下
で形成されることを特徴とする請求項１〜９何れか１項
記載の反射防止膜の製造方法。 - 【請求項１１】前記ゾルゲルプロセスが金属アルコキシ
ド溶液の加水分解段階と重合段階とを有することを特徴
とする請求項６〜１０何れか１項記載の反射防止膜の製
造方法。 - 【請求項１２】前記金属アルコキシド溶液が微小な球状
粒子を有する懸濁液であることを特徴とする請求項６〜
１１何れか１項記載の反射防止膜の製造方法。 - 【請求項１３】基板上に製造される反射防止膜であっ
て、前記反射防止膜が前記基板上に第一材料から成り第
一屈折率を有する第一反射防止層と、前記第一反射防止
層上に第二材料から成り前記第一屈折率とは異なる第二
屈折率を有し湿式プロセスによって形成された第二反射
防止層とを有することを特徴とする反射防止膜。 - 【請求項１４】前記第一材料と前記第二材料とが同一で
あることを特徴とする請求項１３記載の反射防止膜。 - 【請求項１５】前記第一材料と前記第二材料とが異なる
ことを特徴とする請求項１３記載の反射防止膜。 - 【請求項１６】前記湿式プロセスがゾルゲルプロセスで
あり、金属アルコキシド溶液の加水分解段階と重合段階
とを有することを特徴とする請求項１３記載の反射防止
膜。 - 【請求項１７】前記湿式プロセスで形成された反射防止
層が、微小な球状粒子を有する懸濁液から作製され、低
い充填密度を有することを特徴とする請求項１３記載の
反射防止膜。 - 【請求項１８】前記第一反射防止層の下に乾式または湿
式プロセスで形成された反射防止層を更に付加的に１層
以上有することを特徴とする請求項１３記載の反射防止
膜。 - 【請求項１９】請求項１３〜１８何れか１項記載の反射
防止膜を有することを特徴とする光学素子。 - 【請求項２０】請求項１９の光学素子を有することを特
徴とする光学システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/858,801 US5993898A (en) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | Fabrication method and structure for multilayer optical anti-reflection coating, and optical component and optical system using multilayer optical anti-reflection coating |
| US08/858801 | 1997-05-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10319209A true JPH10319209A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=25329226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10132331A Pending JPH10319209A (ja) | 1997-05-19 | 1998-05-14 | 反射防止膜及びその製造方法及び光学素子及び光学システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5993898A (ja) |
| JP (1) | JPH10319209A (ja) |
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