JP2000117605A - 光学素子の研磨方法 - Google Patents
光学素子の研磨方法Info
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- JP2000117605A JP2000117605A JP10289531A JP28953198A JP2000117605A JP 2000117605 A JP2000117605 A JP 2000117605A JP 10289531 A JP10289531 A JP 10289531A JP 28953198 A JP28953198 A JP 28953198A JP 2000117605 A JP2000117605 A JP 2000117605A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】１回の段取りの仕上げ研磨で紫外線領域でも使
用可能な平滑な表面を得る。 【解決手段】砥粒光学素子と研磨工具との間に、まず砥
粒を含む研磨剤を供給して研磨を行なった後、引き続い
てコロイダルシリカ研磨剤を供給して研磨する。
用可能な平滑な表面を得る。 【解決手段】砥粒光学素子と研磨工具との間に、まず砥
粒を含む研磨剤を供給して研磨を行なった後、引き続い
てコロイダルシリカ研磨剤を供給して研磨する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子の研磨方
法に係り、特に４００ｎｍ以下の波長で使用される光学
素子に適する研磨方法に関する。
法に係り、特に４００ｎｍ以下の波長で使用される光学
素子に適する研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】次世代半導体デバイスの製作に用いられ
る光源の波長は、半導体デバイスの高集積化、高速処理
化に対応するため、従来よりいっそう短波長になってき
ている。この光源の短波長化に伴い、光学系のレンズ、
ミラーといった光学素子には、これまで以上に散乱、吸
収が少ない平滑な面が必要となってきた。そのため、光
学素子の加工工程のうち、特に最終仕上げ段階の研磨工
程に対する期待が高まっている。
る光源の波長は、半導体デバイスの高集積化、高速処理
化に対応するため、従来よりいっそう短波長になってき
ている。この光源の短波長化に伴い、光学系のレンズ、
ミラーといった光学素子には、これまで以上に散乱、吸
収が少ない平滑な面が必要となってきた。そのため、光
学素子の加工工程のうち、特に最終仕上げ段階の研磨工
程に対する期待が高まっている。
【０００３】一般に、酸化シリコンを主成分とする光学
素子の研磨は、松脂を用いたピッチポリシャと酸化セリ
ウムを主材とする研磨剤とを用いて行われる。また、フ
ッ化物を主成分とする光学素子の研磨は、松脂を用いた
ピッチポリシャとダイヤモンド砥粒の研磨剤とを用いて
行われる。しかし、これらの方法で仕上げられた光学素
子を４００ｎｍ以下の波長で用いると、表面が十分に平
滑でないため散乱量が大きく使用できない場合がある。
素子の研磨は、松脂を用いたピッチポリシャと酸化セリ
ウムを主材とする研磨剤とを用いて行われる。また、フ
ッ化物を主成分とする光学素子の研磨は、松脂を用いた
ピッチポリシャとダイヤモンド砥粒の研磨剤とを用いて
行われる。しかし、これらの方法で仕上げられた光学素
子を４００ｎｍ以下の波長で用いると、表面が十分に平
滑でないため散乱量が大きく使用できない場合がある。
【０００４】そこで、表面粗さ向上のため、特開昭６４
−４０２６７号公報「精密研磨ガラスの製造方法」で
は、酸化シリコンを主成分とする光学素子を、松脂を用
いたピッチポリシャと酸化セリウムを主材とする研磨剤
とを用いて研磨した後、さらにスウェードタイプのポリ
シャとコロイダルシリカを用いて仕上げる方法が提案さ
れている。
−４０２６７号公報「精密研磨ガラスの製造方法」で
は、酸化シリコンを主成分とする光学素子を、松脂を用
いたピッチポリシャと酸化セリウムを主材とする研磨剤
とを用いて研磨した後、さらにスウェードタイプのポリ
シャとコロイダルシリカを用いて仕上げる方法が提案さ
れている。
【０００５】一方、フッ化物、例えば蛍石（ＣａＦ2）
の研磨については、なるべく良好な表面粗さに研磨した
後、精製水中にダイヤモンド砥粒とＣａＦ2の微粉末と
を加え２４時間攪拌した研磨剤を用いて仕上げる方法
が、例えば特開平８−１９９４３号公報「研磨方法」な
どにおいて提案されている。
の研磨については、なるべく良好な表面粗さに研磨した
後、精製水中にダイヤモンド砥粒とＣａＦ2の微粉末と
を加え２４時間攪拌した研磨剤を用いて仕上げる方法
が、例えば特開平８−１９９４３号公報「研磨方法」な
どにおいて提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の研磨方
法においては、仕上げ研磨の段階で少なくとも２つの異
なる段取りが必要で、段取りに時間を要するという問題
がある。また、研磨に要する時間が長く、経済的効果を
劣化されるという問題がある。
法においては、仕上げ研磨の段階で少なくとも２つの異
なる段取りが必要で、段取りに時間を要するという問題
がある。また、研磨に要する時間が長く、経済的効果を
劣化されるという問題がある。
【０００７】そこで、本発明は、１回の段取りの仕上げ
研磨で、４００ｎｍ以下の短波長、特に紫外線領域でも
使用可能な平滑な表面を得ることのできる光学素子の研
磨方法を提供することを目的とする。
研磨で、４００ｎｍ以下の短波長、特に紫外線領域でも
使用可能な平滑な表面を得ることのできる光学素子の研
磨方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、光学素子と研磨工具との間に研磨剤を
介在させて該光学素子を研磨する方法であって、光学素
子と研磨工具との間に、砥粒を含む第１の研磨剤を供給
しつつ研磨を行なった後、第１の研磨剤の供給を停止
し、引き続いてコロイダルシリカを含む第２の研磨剤を
供給しつつ研磨を行なう研磨方法が提供される。
め、本発明では、光学素子と研磨工具との間に研磨剤を
介在させて該光学素子を研磨する方法であって、光学素
子と研磨工具との間に、砥粒を含む第１の研磨剤を供給
しつつ研磨を行なった後、第１の研磨剤の供給を停止
し、引き続いてコロイダルシリカを含む第２の研磨剤を
供給しつつ研磨を行なう研磨方法が提供される。
【０００９】なお、本発明は、光学素子は、酸化シリコ
ンを主成分とする材料からなる光学素子、及び、フッ化
物を主成分とする材料からなる光学素子の、いずれの研
磨にも適用することができる。なお、本明細書におい
て、主成分とは、最も重量の多い成分を意味する。
ンを主成分とする材料からなる光学素子、及び、フッ化
物を主成分とする材料からなる光学素子の、いずれの研
磨にも適用することができる。なお、本明細書におい
て、主成分とは、最も重量の多い成分を意味する。
【００１０】
【発明の実施の形態】酸化シリコンを主成分とする材料
を研磨する場合、砥粒には、酸化セリウムを主材とする
ものを用いることが望ましい。この砥粒は、酸化シリコ
ンを主成分とする材料に対して研磨量が大きいためであ
る。また、フッ化物を主成分とする材料を研磨する場
合、砥粒には、ダイヤモンドを主材とするものを用いる
ことが望ましい。この砥粒は、フッ化物を主成分とする
材料に対して研磨量が大きいためである。なお、本明細
書において、主材とは最も重量の多い材料を意味する。
を研磨する場合、砥粒には、酸化セリウムを主材とする
ものを用いることが望ましい。この砥粒は、酸化シリコ
ンを主成分とする材料に対して研磨量が大きいためであ
る。また、フッ化物を主成分とする材料を研磨する場
合、砥粒には、ダイヤモンドを主材とするものを用いる
ことが望ましい。この砥粒は、フッ化物を主成分とする
材料に対して研磨量が大きいためである。なお、本明細
書において、主材とは最も重量の多い材料を意味する。
【００１１】また、コロイダルシリカを用いることによ
り、４００ｎｍ以下の波長領域の光を用いる際に必要と
なる表面粗さ（ｒｍｓ（自乗平均平方根粗さ）０．５ｎ
ｍ以下）が得られる。本発明では、これらの研磨剤を組
み合わせて用いるので、一つの工程で最終仕上げまでで
きるため、段取りに要する時間を短縮することができ、
かつ、短時間の研磨で必要な表面粗さを得ることができ
る。
り、４００ｎｍ以下の波長領域の光を用いる際に必要と
なる表面粗さ（ｒｍｓ（自乗平均平方根粗さ）０．５ｎ
ｍ以下）が得られる。本発明では、これらの研磨剤を組
み合わせて用いるので、一つの工程で最終仕上げまでで
きるため、段取りに要する時間を短縮することができ、
かつ、短時間の研磨で必要な表面粗さを得ることができ
る。
【００１２】本発明では、光学素子はまず研磨量が大き
い砥粒によって研磨工程前の粗面がすばやく除去され
る。次に、砥粒を含む研磨剤の供給のみを停止し、より
平滑な面が得られるコロイダルシリカ研磨剤を供給して
研磨を行ない、光学素子を仕上げる。なお、研磨工具に
は砥粒が埋め込まれるが、砥粒の供給を停止した後も研
磨を継続して行なうことにより、砥粒は研磨工具の表層
下に埋め込まれていく。しかも、砥粒の供給停止後にコ
ロイダルシリカ研磨剤を供給することにより、研磨工具
の表面は徐々にコロイダルシリカ研磨剤で覆われ、最終
的にはコロイダルシリカ研磨剤の作用だけで研磨が進行
し、良好な表面粗さに仕上げることができる。したがっ
て、本発明によれば、一つの段取りで、研磨量が大きい
砥粒により前加工の粗面をすばやく除去した後、研磨に
より新たに作られた細かいキズ等を砥粒とコロイダルシ
リカの両方によってすばやく除去し、さらに、コロイダ
ルシリカによって十分な表面平滑性を得ることができ
る。
い砥粒によって研磨工程前の粗面がすばやく除去され
る。次に、砥粒を含む研磨剤の供給のみを停止し、より
平滑な面が得られるコロイダルシリカ研磨剤を供給して
研磨を行ない、光学素子を仕上げる。なお、研磨工具に
は砥粒が埋め込まれるが、砥粒の供給を停止した後も研
磨を継続して行なうことにより、砥粒は研磨工具の表層
下に埋め込まれていく。しかも、砥粒の供給停止後にコ
ロイダルシリカ研磨剤を供給することにより、研磨工具
の表面は徐々にコロイダルシリカ研磨剤で覆われ、最終
的にはコロイダルシリカ研磨剤の作用だけで研磨が進行
し、良好な表面粗さに仕上げることができる。したがっ
て、本発明によれば、一つの段取りで、研磨量が大きい
砥粒により前加工の粗面をすばやく除去した後、研磨に
より新たに作られた細かいキズ等を砥粒とコロイダルシ
リカの両方によってすばやく除去し、さらに、コロイダ
ルシリカによって十分な表面平滑性を得ることができ
る。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではな
い。
明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではな
い。
【００１４】＜実施例１＞本実施例では、直径５０ｍ
ｍ、厚さ１０ｍｍの円盤状で、表面粗さｒｍｓ５ｎｍの
合成石英ガラスを研磨して、レンズを作製した。
ｍ、厚さ１０ｍｍの円盤状で、表面粗さｒｍｓ５ｎｍの
合成石英ガラスを研磨して、レンズを作製した。
【００１５】本実施例では、図１に示すように、下に回
転軸１を、上に揺動軸２を有する研磨装置を用い、回転
軸１上に研磨工具３を取り付け、揺動軸２に光学素子４
を保持させ、研磨工具３と前記光学素子４の間に、ま
ず、砥粒供給機構６ａから砥粒５を含む研磨剤６を供給
しながら研磨を行なった。次に、砥粒５を含む研磨剤６
の供給を停止し、コロイダルシリカ供給機構７ａからコ
ロイダルシリカ研磨剤７を供給しながら研磨を継続して
レンズを仕上げた。なお、研磨工具に直径６０ｍｍのピ
ッチを用いた。
転軸１を、上に揺動軸２を有する研磨装置を用い、回転
軸１上に研磨工具３を取り付け、揺動軸２に光学素子４
を保持させ、研磨工具３と前記光学素子４の間に、ま
ず、砥粒供給機構６ａから砥粒５を含む研磨剤６を供給
しながら研磨を行なった。次に、砥粒５を含む研磨剤６
の供給を停止し、コロイダルシリカ供給機構７ａからコ
ロイダルシリカ研磨剤７を供給しながら研磨を継続して
レンズを仕上げた。なお、研磨工具に直径６０ｍｍのピ
ッチを用いた。
【００１６】具体的には、下軸１上部の鋳鉄製のベース
１ａ上にピッチ３を成形し、上軸２に研磨対象である合
成石英ガラス４を取り付け、下軸１を６０ｒｐｍで回転
させ、上軸２を２０ｍｍの範囲で３０ｒｐｍ相当で揺動
させて、研磨面に酸化セリウムを主材とする研磨剤６を
供給しながら２時間研磨した後、酸化セリウムを主材と
する研磨剤６の供給を停止し、ピッチの研磨工具はその
ままで、下軸１の回転数を４０ｒｐｍ、上軸２の揺動数
を２０ｒｐｍ相当に変更し、研磨面にコロイダルシリカ
研磨剤７を供給しながら３０分間研磨を行なった。研磨
後、表面粗さを測定したところ、０．２ｎｍ（ｒｍｓ）
であった。
１ａ上にピッチ３を成形し、上軸２に研磨対象である合
成石英ガラス４を取り付け、下軸１を６０ｒｐｍで回転
させ、上軸２を２０ｍｍの範囲で３０ｒｐｍ相当で揺動
させて、研磨面に酸化セリウムを主材とする研磨剤６を
供給しながら２時間研磨した後、酸化セリウムを主材と
する研磨剤６の供給を停止し、ピッチの研磨工具はその
ままで、下軸１の回転数を４０ｒｐｍ、上軸２の揺動数
を２０ｒｐｍ相当に変更し、研磨面にコロイダルシリカ
研磨剤７を供給しながら３０分間研磨を行なった。研磨
後、表面粗さを測定したところ、０．２ｎｍ（ｒｍｓ）
であった。
【００１７】＜実施例２＞本実施例では、被加工物に直
径８０ｎｍ、厚さ１０ｍｍの円盤状で、表面粗さｒｍｓ
２ｎｍの蛍石を研磨した。なお、研磨は実施例１と同様
の研磨装置により行ない、研磨工具３に直径１００ｍｍ
のピッチを用いた。
径８０ｎｍ、厚さ１０ｍｍの円盤状で、表面粗さｒｍｓ
２ｎｍの蛍石を研磨した。なお、研磨は実施例１と同様
の研磨装置により行ない、研磨工具３に直径１００ｍｍ
のピッチを用いた。
【００１８】すなわち、下軸１には鋳鉄製のベース１ａ
表面にピッチの研磨工具３を成形し、上軸２に研磨対象
の蛍石を取り付け、下軸１を４０ｒｐｍで回転させつ
つ、上軸２を３０ｍｍの範囲で２０ｒｐｍ相当で揺動さ
せ、研磨面にダイヤモンドを主材とする研磨剤６を供給
しながら１時間研磨した後、ダイヤモンドを主材とする
研磨剤６の供給を停止し、ピッチの研磨工具はそのまま
で、下軸２の回転数を２０ｒｐｍ、上軸の揺動数を１０
ｒｐｍ相当の回転数に変更し、コロイダルシリカ研磨剤
７を供給しながら３０分間研磨した。研磨後、表面粗さ
測定を行なったところ、０．１〜０．２ｎｍ（ｒｍｓ）
であった。
表面にピッチの研磨工具３を成形し、上軸２に研磨対象
の蛍石を取り付け、下軸１を４０ｒｐｍで回転させつ
つ、上軸２を３０ｍｍの範囲で２０ｒｐｍ相当で揺動さ
せ、研磨面にダイヤモンドを主材とする研磨剤６を供給
しながら１時間研磨した後、ダイヤモンドを主材とする
研磨剤６の供給を停止し、ピッチの研磨工具はそのまま
で、下軸２の回転数を２０ｒｐｍ、上軸の揺動数を１０
ｒｐｍ相当の回転数に変更し、コロイダルシリカ研磨剤
７を供給しながら３０分間研磨した。研磨後、表面粗さ
測定を行なったところ、０．１〜０．２ｎｍ（ｒｍｓ）
であった。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一つの段取りによる研磨で、４００ｎｍ以下の波長の光
を用いる場合に必要とされる表面粗さ（ｒｍｓ０．５ｎ
ｍ以下）を実現することができる。したがって、本発明
によれば、段取りに要する時間を短くすることができ、
さらに、研磨を継続しながら２つの研磨剤の効果を連続
的に切り替えるため、最終仕上げまでに要する研磨時間
を大幅に短縮することができる。
一つの段取りによる研磨で、４００ｎｍ以下の波長の光
を用いる場合に必要とされる表面粗さ（ｒｍｓ０．５ｎ
ｍ以下）を実現することができる。したがって、本発明
によれば、段取りに要する時間を短くすることができ、
さらに、研磨を継続しながら２つの研磨剤の効果を連続
的に切り替えるため、最終仕上げまでに要する研磨時間
を大幅に短縮することができる。
【図１】 本発明の研磨方法を説明するための概略図で
ある。
ある。
１…回転軸、１ａ…研磨工具のベース、２…揺動軸、３
…研磨工具、４…光学素子、５…砥粒、６…砥粒含有研
磨剤、６ａ…砥粒含有研磨剤供給機構、７…コロイダル
シリカ、７ａ…コロイダルシリカ供給機構。
…研磨工具、４…光学素子、５…砥粒、６…砥粒含有研
磨剤、６ａ…砥粒含有研磨剤供給機構、７…コロイダル
シリカ、７ａ…コロイダルシリカ供給機構。
Claims (3)
- 【請求項１】光学素子と研磨工具との間に研磨剤を介在
させて該光学素子を研磨する方法において、 光学素子と研磨工具との間に、砥粒を含む第１の研磨剤
を供給しつつ研磨を行なう工程と、 コロイダルシリカを含む第２の研磨剤を供給しつつ研磨
を行なう工程とを、この順に備えることを特徴とする光
学素子の研磨方法。 - 【請求項２】上記砥粒は、酸化セリウム又はダイヤモン
ドを主材とすることを特徴とする請求項１記載の光学素
子の研磨方法。 - 【請求項３】上記光学素子は、酸化シリコン又はフッ化
物を主成分とする材料からなることを特徴とする請求項
１記載の光学素子の研磨方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10289531A JP2000117605A (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | 光学素子の研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10289531A JP2000117605A (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | 光学素子の研磨方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000117605A true JP2000117605A (ja) | 2000-04-25 |
Family
ID=17744468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10289531A Pending JP2000117605A (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | 光学素子の研磨方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000117605A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002055264A1 (fr) * | 2001-01-16 | 2002-07-18 | Nikon Corporation | Pastille de meule, meule, et leurs procedes de production, procede de production d'elements optiques a l'aide la meule et procede de production d'aligneurs de projection |
| JP2006098428A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Shimadzu Corp | レプリカ回折格子 |
| US7429209B2 (en) | 2002-12-26 | 2008-09-30 | Hoya Corporation | Method of polishing a glass substrate for use as an information recording medium |
| WO2013004955A1 (fr) | 2011-07-01 | 2013-01-10 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Procede de fabrication d'un composant optique pour supprimer des defauts de surface |
-
1998
- 1998-10-12 JP JP10289531A patent/JP2000117605A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002055264A1 (fr) * | 2001-01-16 | 2002-07-18 | Nikon Corporation | Pastille de meule, meule, et leurs procedes de production, procede de production d'elements optiques a l'aide la meule et procede de production d'aligneurs de projection |
| US6933018B2 (en) | 2001-01-16 | 2005-08-23 | Nikon Corporation | Processes for producing a whetstone and whetstone pellets with uniform abrasion layers |
| US7220168B2 (en) | 2001-01-16 | 2007-05-22 | Nikon Corporation | Processes for producing a whetstone and whetstone pellets with uniform abrasion layers |
| US7429209B2 (en) | 2002-12-26 | 2008-09-30 | Hoya Corporation | Method of polishing a glass substrate for use as an information recording medium |
| JP2006098428A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Shimadzu Corp | レプリカ回折格子 |
| JP4576961B2 (ja) * | 2004-09-28 | 2010-11-10 | 株式会社島津製作所 | レプリカ回折格子の製造方法 |
| WO2013004955A1 (fr) | 2011-07-01 | 2013-01-10 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Procede de fabrication d'un composant optique pour supprimer des defauts de surface |
| US9138859B2 (en) | 2011-07-01 | 2015-09-22 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Method for manufacturing an optical component for eliminating surface defects |
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