JPH07244217A - 反射防止膜 - Google Patents
反射防止膜Info
- Publication number
- JPH07244217A JPH07244217A JP6035625A JP3562594A JPH07244217A JP H07244217 A JPH07244217 A JP H07244217A JP 6035625 A JP6035625 A JP 6035625A JP 3562594 A JP3562594 A JP 3562594A JP H07244217 A JPH07244217 A JP H07244217A
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- Japan
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- layer
- refractive index
- antireflection film
- film
- antireflection
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Abstract
(57)【要約】
【目的】反射防止帯域が広く、膜厚比の小さいレンズに
も適用でき、更に、製造バラツキの影響を受けにくい反
射防止膜を提供する。 【構成】基板側から数えて第１層目、第３層目、及び第
５層目を低屈折率層で構成し、第２層目と第４層目は中
間屈折率層で構成した５層構造の反射防止膜とし、か
つ、設計中心波長λ0 に対する第１層目から第３層目の
光学的膜厚をそれぞれ、0.40λ0 ≦n1d1≦0.50λ0 の範
囲とする。
も適用でき、更に、製造バラツキの影響を受けにくい反
射防止膜を提供する。 【構成】基板側から数えて第１層目、第３層目、及び第
５層目を低屈折率層で構成し、第２層目と第４層目は中
間屈折率層で構成した５層構造の反射防止膜とし、か
つ、設計中心波長λ0 に対する第１層目から第３層目の
光学的膜厚をそれぞれ、0.40λ0 ≦n1d1≦0.50λ0 の範
囲とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学基板上に形成する
反射防止膜に関するものである。
反射防止膜に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ＬＳＩを製造する場合で説明す
る。このような場合、半導体表面にＬＳＩパターンを露
光するには、集積化が進んだ現在、縮小投影露光装置が
使用されている。ＬＳＩパタ−ンの微細化が進むにつれ
て、縮小投影露光装置には更に高い解像力が要求されて
来ており、それに伴って使用光源の短波長化が図られ、
ArF エキシマレ−ザから発光される波長λ＝193.4(nm)
や真空紫外領域に輝線を発する水銀ランプ等の実用化が
検討されている。
る。このような場合、半導体表面にＬＳＩパターンを露
光するには、集積化が進んだ現在、縮小投影露光装置が
使用されている。ＬＳＩパタ−ンの微細化が進むにつれ
て、縮小投影露光装置には更に高い解像力が要求されて
来ており、それに伴って使用光源の短波長化が図られ、
ArF エキシマレ−ザから発光される波長λ＝193.4(nm)
や真空紫外領域に輝線を発する水銀ランプ等の実用化が
検討されている。
【０００３】縮小投影露光装置には、光源からパタ−ン
形成される半導体基板までの間に、通常、数１０枚のレ
ンズ群から構成される照明系と縮小投影系を有する。こ
れらの光学系を反射防止膜のないレンズのみで構成した
場合、レンズ１面当たり、約４〜５％程度の残存反射を
有するため半導体基板上に到達する光量が極端に少なく
なったり、あるいは、残存反射によるゴ−ストにより半
導体基板面に照度むらが発生することになる。このた
め、レンズ表面には反射防止膜を形成することが一般的
である。
形成される半導体基板までの間に、通常、数１０枚のレ
ンズ群から構成される照明系と縮小投影系を有する。こ
れらの光学系を反射防止膜のないレンズのみで構成した
場合、レンズ１面当たり、約４〜５％程度の残存反射を
有するため半導体基板上に到達する光量が極端に少なく
なったり、あるいは、残存反射によるゴ−ストにより半
導体基板面に照度むらが発生することになる。このた
め、レンズ表面には反射防止膜を形成することが一般的
である。
【０００４】これまで使用されてきた反射防止膜として
は、例えば特開昭６１−７７００１号に記載されている
ように、レンズ等の基板上に低屈折率層と中間屈折率層
を交互に積層した５層構造を持ち、160nm 〜230nm の波
長領域での反射防止を行うというものがあった。これ
は、基本的には、基板側から、λ0/2 −λ0/4 −λ0/4
構成の反射防止膜であり、このうち、λ0/2 の部分を３
層構造としているものである。
は、例えば特開昭６１−７７００１号に記載されている
ように、レンズ等の基板上に低屈折率層と中間屈折率層
を交互に積層した５層構造を持ち、160nm 〜230nm の波
長領域での反射防止を行うというものがあった。これ
は、基本的には、基板側から、λ0/2 −λ0/4 −λ0/4
構成の反射防止膜であり、このうち、λ0/2 の部分を３
層構造としているものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一般的にレン
ズ面は曲率を有するので、その表面に形成した反射防止
膜はその中心部と周辺部ではどうしても膜厚が異なって
しまう。例えば、凸面レンズでは、その中心部から周辺
部へ行くに従って、膜厚は薄くなり、この傾向はレンズ
の曲率半径が小さいほど大きくなる。従って、レンズ周
辺部における反射防止帯域はレンズ中心部における反射
防止帯域よりも膜厚が小さくなった分だけ短波長側へシ
フトすることになる。中心部における膜厚に対する周辺
部の膜厚の比、即ち、膜厚比がある一定の値より小さく
なってしまうと、レンズ周辺部における有効な反射防止
帯域が使用波長域から外れてしまうということが起こ
る。従来の反射防止膜では、反射防止帯域自体が狭く、
特に、反射率0.5 ％以下にできる反射防止帯域が狭いと
いう第１の問題点と、そのため、レンズ中心部と周辺部
の膜厚比が0.8 以上のレンズにしか有効に使用できない
という第２の問題点を有していた。また、基板側から数
えて第１層目から第３層目までの３層構造によりλ/2の
層としているが、単層のλ/2層に比べて、各層の製造上
のバラツキを伴い（特に第２層目）、反射防止帯が狭く
なり易い、あるいは、反射防止効果が低下（反射率が0.
5 ％以上となる）し易いという問題点も有していた。
ズ面は曲率を有するので、その表面に形成した反射防止
膜はその中心部と周辺部ではどうしても膜厚が異なって
しまう。例えば、凸面レンズでは、その中心部から周辺
部へ行くに従って、膜厚は薄くなり、この傾向はレンズ
の曲率半径が小さいほど大きくなる。従って、レンズ周
辺部における反射防止帯域はレンズ中心部における反射
防止帯域よりも膜厚が小さくなった分だけ短波長側へシ
フトすることになる。中心部における膜厚に対する周辺
部の膜厚の比、即ち、膜厚比がある一定の値より小さく
なってしまうと、レンズ周辺部における有効な反射防止
帯域が使用波長域から外れてしまうということが起こ
る。従来の反射防止膜では、反射防止帯域自体が狭く、
特に、反射率0.5 ％以下にできる反射防止帯域が狭いと
いう第１の問題点と、そのため、レンズ中心部と周辺部
の膜厚比が0.8 以上のレンズにしか有効に使用できない
という第２の問題点を有していた。また、基板側から数
えて第１層目から第３層目までの３層構造によりλ/2の
層としているが、単層のλ/2層に比べて、各層の製造上
のバラツキを伴い（特に第２層目）、反射防止帯が狭く
なり易い、あるいは、反射防止効果が低下（反射率が0.
5 ％以上となる）し易いという問題点も有していた。
【０００６】本発明の目的はかかる問題点の解決にあ
る。
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる問
題の解決のために鋭意研究の結果、基板側から数えて第
１層目、第３層目、及び第５層目を低屈折率層で構成
し、第２層目と第４層目は中間屈折率層で構成した５層
構造の反射防止膜とし、かつ、設計中心波長λ0に対す
る第１層目から第３層目の光学的膜厚をそれぞれ、0.40
λ0 ≦n1d1≦0.50λ0 の範囲とすることで、有効な反射
防止膜を実現できることを見いだし、本発明をなすに至
った。
題の解決のために鋭意研究の結果、基板側から数えて第
１層目、第３層目、及び第５層目を低屈折率層で構成
し、第２層目と第４層目は中間屈折率層で構成した５層
構造の反射防止膜とし、かつ、設計中心波長λ0に対す
る第１層目から第３層目の光学的膜厚をそれぞれ、0.40
λ0 ≦n1d1≦0.50λ0 の範囲とすることで、有効な反射
防止膜を実現できることを見いだし、本発明をなすに至
った。
【０００８】従って、本発明は第１に、「波長180nm 〜
300nm の波長範囲内に設計中心波長λ0 を持つ反射防止
膜において、該反射防止膜は５層構造を有し、基板側か
ら数えて第１層目、第３層目、及び第５層目を低屈折率
層で構成し、第２層目と第４層目は中間屈折率層で構成
し、かつ、前記設計中心波長λ0 に対する第１層目から
第３層目の光学的膜厚がそれぞれ、0.40λ0 ≦n1d1≦0.
50λ0 の範囲であることを特徴とする反射防止膜」を提
供し、第２に、「請求項１記載の反射防止膜において、
低屈折率層の屈折率 nl と中間屈折率層の屈折率 nm が
基板の屈折率 ns に対して、 nl ≦ ns ≦ nm の関係を
満足することを特徴とする反射防止膜」を提供し、第３
に、「請求項１記載の反射防止膜において、低屈折率層
の材料は、LiF 、AlF3、MgF2、CaF2、Na3AlF6 、SiO2の
うちのいずれかであり、中間屈折率層の材料は、NdF3、
LaF3、ThF4、Al2O3 、MgO のうちのいずれかであること
を特徴とする反射防止膜」を提供するものである。
300nm の波長範囲内に設計中心波長λ0 を持つ反射防止
膜において、該反射防止膜は５層構造を有し、基板側か
ら数えて第１層目、第３層目、及び第５層目を低屈折率
層で構成し、第２層目と第４層目は中間屈折率層で構成
し、かつ、前記設計中心波長λ0 に対する第１層目から
第３層目の光学的膜厚がそれぞれ、0.40λ0 ≦n1d1≦0.
50λ0 の範囲であることを特徴とする反射防止膜」を提
供し、第２に、「請求項１記載の反射防止膜において、
低屈折率層の屈折率 nl と中間屈折率層の屈折率 nm が
基板の屈折率 ns に対して、 nl ≦ ns ≦ nm の関係を
満足することを特徴とする反射防止膜」を提供し、第３
に、「請求項１記載の反射防止膜において、低屈折率層
の材料は、LiF 、AlF3、MgF2、CaF2、Na3AlF6 、SiO2の
うちのいずれかであり、中間屈折率層の材料は、NdF3、
LaF3、ThF4、Al2O3 、MgO のうちのいずれかであること
を特徴とする反射防止膜」を提供するものである。
【０００９】
【作用】本発明における反射防止膜は基本的には、基板
と２層の反射防止膜の間に、λ0/2 −λ0/2 −λ0/2
（λ0 は設計中心波長）の構成の反射防止膜を挿入した
構成となっている。一般に、反射防止膜において、反射
防止帯域を拡げるには、基板と反射防止膜の間に１層の
λ0/2 の層を挿入すれば良いことが、公知技術として知
られている。しかしながら、それだけでは効果は十分で
はない。そこで、本発明では、基板と２層の反射防止膜
の間にλ0/2 （低屈折率層）−λ0/2 （中間屈折率層）
−λ0/2 （低屈折率層）を挿入する構成とした。更に、
反射防止帯域を確保したまま、反射率が最小となるよう
に全構成層の光学的膜厚を最適化した結果、第１層目か
ら第３層目までの光学的膜厚が請求項１に記載された範
囲にある時、「反射率 0.5％以下で反射防止帯域が70nm
以上の性能を有する反射防止膜」を得ることが出来るこ
とを見出した。これは従来の反射防止膜の反射防止帯域
より20nm以上も広い。これにより、従来の反射防止膜で
はレンズ中心部に対するレンズ周辺部の膜厚比が約0.8
以上のレンズに対してしか適用出来なかったが、本発明
の反射防止膜では膜厚比0.7 のレンズまで適用すること
が出来るようになった。
と２層の反射防止膜の間に、λ0/2 −λ0/2 −λ0/2
（λ0 は設計中心波長）の構成の反射防止膜を挿入した
構成となっている。一般に、反射防止膜において、反射
防止帯域を拡げるには、基板と反射防止膜の間に１層の
λ0/2 の層を挿入すれば良いことが、公知技術として知
られている。しかしながら、それだけでは効果は十分で
はない。そこで、本発明では、基板と２層の反射防止膜
の間にλ0/2 （低屈折率層）−λ0/2 （中間屈折率層）
−λ0/2 （低屈折率層）を挿入する構成とした。更に、
反射防止帯域を確保したまま、反射率が最小となるよう
に全構成層の光学的膜厚を最適化した結果、第１層目か
ら第３層目までの光学的膜厚が請求項１に記載された範
囲にある時、「反射率 0.5％以下で反射防止帯域が70nm
以上の性能を有する反射防止膜」を得ることが出来るこ
とを見出した。これは従来の反射防止膜の反射防止帯域
より20nm以上も広い。これにより、従来の反射防止膜で
はレンズ中心部に対するレンズ周辺部の膜厚比が約0.8
以上のレンズに対してしか適用出来なかったが、本発明
の反射防止膜では膜厚比0.7 のレンズまで適用すること
が出来るようになった。
【００１０】また、上記の（λ0/2 −λ0/2 −λ0/2 ）
層は第１層目から第５層目の各層における製造上のバラ
ツキに伴って起こる反射防止効果の低下を緩和する作用
がある。この作用は請求項１記載の第１層目から第３層
目までのみに対する緩和作用としても有効である。以
下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本
発明はこれに限られるものではない。
層は第１層目から第５層目の各層における製造上のバラ
ツキに伴って起こる反射防止効果の低下を緩和する作用
がある。この作用は請求項１記載の第１層目から第３層
目までのみに対する緩和作用としても有効である。以
下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本
発明はこれに限られるものではない。
【００１１】
【実施例】図１は本実施例で製造した反射防止膜の垂直
断面を示す概念図である。即ち、基板面上に、表１から
表４に示したような構成で反射防止膜を形成し、これら
の分光反射率特性を測定した。その結果を図２から図５
に示す。第２図から第５図の分光反射率特性からわかる
ように、本発明の反射防止膜は180nm 〜300nm の波長範
囲の内の任意の設計中心波長λ0 に対して、設計中心波
長λ0 を含む70nm以上の波長範囲で0.5 ％以下の反射率
に抑えることが出来ることが、証明された。
断面を示す概念図である。即ち、基板面上に、表１から
表４に示したような構成で反射防止膜を形成し、これら
の分光反射率特性を測定した。その結果を図２から図５
に示す。第２図から第５図の分光反射率特性からわかる
ように、本発明の反射防止膜は180nm 〜300nm の波長範
囲の内の任意の設計中心波長λ0 に対して、設計中心波
長λ0 を含む70nm以上の波長範囲で0.5 ％以下の反射率
に抑えることが出来ることが、証明された。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【表３】
【００１５】
【表４】
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
反射防止帯域が広く、膜厚比の小さいレンズにも適用で
き、更に、製造バラツキの影響を受けにくい反射防止膜
を提供することができるようになった。
反射防止帯域が広く、膜厚比の小さいレンズにも適用で
き、更に、製造バラツキの影響を受けにくい反射防止膜
を提供することができるようになった。
【図１】本実施例で製造した反射防止膜の垂直断面を示
す概念図である。
す概念図である。
【図２】表１に示した構成で製造した反射防止膜の分光
反射特性の結果を示す図である。
反射特性の結果を示す図である。
【図３】表２に示した構成で製造した反射防止膜の分光
反射特性の結果を示す図である。
反射特性の結果を示す図である。
【図４】表３に示した構成で製造した反射防止膜の分光
反射特性の結果を示す図である。
反射特性の結果を示す図である。
【図５】表４に示した構成で製造した反射防止膜の分光
反射特性の結果を示す図である。
反射特性の結果を示す図である。
１・・・基板 ２・・・低屈折率層 ３・・・中間屈折率層 ４・・・低屈折率層 ５・・・中間屈折率層 ６・・・低屈折率層 以上
Claims (3)
- 【請求項１】 波長180nm 〜300nm の波長範囲内に設計
中心波長λ0 を持つ反射防止膜において、該反射防止膜
は５層構造を有し、基板側から数えて第１層目、第３層
目、及び第５層目を低屈折率層で構成し、第２層目と第
４層目は中間屈折率層で構成し、かつ、前記設計中心波
長λ0 に対する第１層目から第３層目の光学的膜厚がそ
れぞれ、0.40λ0 ≦n1d1≦0.50λ0 の範囲であることを
特徴とする反射防止膜。 - 【請求項２】 請求項１記載の反射防止膜において、低
屈折率層の屈折率nl と中間屈折率層の屈折率 nm が基
板の屈折率 ns に対して、nl ≦ns ≦nm の関係を満足
することを特徴とする反射防止膜。 - 【請求項３】 請求項１記載の反射防止膜において、低
屈折率層の材料は、LiF 、AlF3、MgF2、CaF2、Na3Al
F6 、SiO2のうちのいずれかであり、中間屈折率層の材
料は、NdF3、LaF3、ThF4、Al2O3 、MgO のうちのいずれ
かであることを特徴とする反射防止膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6035625A JPH07244217A (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 反射防止膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6035625A JPH07244217A (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 反射防止膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07244217A true JPH07244217A (ja) | 1995-09-19 |
Family
ID=12447052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6035625A Pending JPH07244217A (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 反射防止膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07244217A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5885712A (en) * | 1996-03-22 | 1999-03-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Anti-reflection film and optical system using the same |
| JPH11142606A (ja) * | 1997-11-13 | 1999-05-28 | Canon Inc | 反射防止膜及びその製造方法 |
| WO2001023914A1 (en) * | 1999-09-30 | 2001-04-05 | Nikon Corporation | Optical device with multilayer thin film and aligner with the device |
| US6501598B2 (en) * | 2000-08-08 | 2002-12-31 | Sumitomo Electric Industries, Tld. | Prism and optical device using the same |
| EP0855604B1 (en) * | 1997-01-23 | 2003-03-26 | Nikon Corporation | Multilayer antireflection coatings for grazing ultraviolet incident light |
| KR100483679B1 (ko) * | 2000-08-29 | 2005-04-18 | 호야 가부시키가이샤 | 반사방지막을 갖는 광학부재 |
| US6947209B2 (en) | 2002-05-22 | 2005-09-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Antireflection film and optical element having the same |
-
1994
- 1994-03-07 JP JP6035625A patent/JPH07244217A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7035000B2 (en) | 2002-05-22 | 2006-04-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Antireflection film and optical element having the same |
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