JP2003040645A - 光照射による屈折率変化の小さい光学ガラス - Google Patents
光照射による屈折率変化の小さい光学ガラスInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高出力の紫外光線や３００〜４００ｎｍ領域
のレーザ光線の照射により生じる屈折率変化を抑制し
た、耐光線性の優れた光学ガラスを提供する。 【解決手段】 ガラスに、波長＝３５１ｎｍのパルスレ
ーザー光（平均出力（Average Output Power）＝０．４
３Ｗ，パルス繰り返し数（Pulse Repetition Rate）＝
５ｋＨｚ，パルス幅（Pulse Width）＝４００ｎｓ）を
１時間照射した後の屈折率の変化量（Δｎ：照射前後の
屈折率の差）が５ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
のレーザ光線の照射により生じる屈折率変化を抑制し
た、耐光線性の優れた光学ガラスを提供する。 【解決手段】 ガラスに、波長＝３５１ｎｍのパルスレ
ーザー光（平均出力（Average Output Power）＝０．４
３Ｗ，パルス繰り返し数（Pulse Repetition Rate）＝
５ｋＨｚ，パルス幅（Pulse Width）＝４００ｎｓ）を
１時間照射した後の屈折率の変化量（Δｎ：照射前後の
屈折率の差）が５ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は近紫外光線領域で用
いられる光学ガラスにおいて、光線照射による劣化の小
さい光学ガラスに関し、特に光線波長が３００〜４００
ｎｍの強い光線（たとえば、超高圧水銀灯、紫外線レー
ザー）の照射による屈折率変化の小さい光学ガラスに関
する。
いられる光学ガラスにおいて、光線照射による劣化の小
さい光学ガラスに関し、特に光線波長が３００〜４００
ｎｍの強い光線（たとえば、超高圧水銀灯、紫外線レー
ザー）の照射による屈折率変化の小さい光学ガラスに関
する。
【０００２】
【従来の技術】近紫外領域光線を用いる光学系の一つと
して、シリコン等のウエファ上に集積回路の微細パター
ンを露光・転写する光リソグラフィー技術、すなわち、
超高圧水銀灯のｉ線（３６５ｎｍ）を用いる露光装置
（ｉ線ステッパー）が知られている。この露光装置は、
近年ＬＳＩの高集積化と共に露光面積の拡大が進められ
ており、一般にｉ線ステッパーの光学系には、直径２０
０ｍｍ以上の大きさのレンズが用いられ、しかも、その
レンズに用いられるｉ線用光学ガラスは、屈折率の均質
性が非常に高く、ガラスの厚さ＝１０ｍｍにおけるｉ線
の内部透過率が９９％以上であると共に紫外線照射によ
る透過率の劣化（ソーラリゼーション）がないことが必
要である。そのためｉ線用光学ガラスは、不純物の少な
い高純度原料の採用、原料調合および熔解工程のクリー
ン化、高均質熔解および精密アニールによる除歪等の技
術の確立の中で製造されている。しかしながら、ｉ線ス
テッパーには、さらなる高集積化と共に露光・転写の処
理能力および長期耐久性が望まれており、これに使用さ
れる光学ガラスレンズには、高均質性、高透過率、耐ソ
ーラリゼーションと共に高出力のｉ線光線照射への耐
性、すなわち、ｉ線照射による屈折率変化の小さいこと
が要望されるようになってきた。
して、シリコン等のウエファ上に集積回路の微細パター
ンを露光・転写する光リソグラフィー技術、すなわち、
超高圧水銀灯のｉ線（３６５ｎｍ）を用いる露光装置
（ｉ線ステッパー）が知られている。この露光装置は、
近年ＬＳＩの高集積化と共に露光面積の拡大が進められ
ており、一般にｉ線ステッパーの光学系には、直径２０
０ｍｍ以上の大きさのレンズが用いられ、しかも、その
レンズに用いられるｉ線用光学ガラスは、屈折率の均質
性が非常に高く、ガラスの厚さ＝１０ｍｍにおけるｉ線
の内部透過率が９９％以上であると共に紫外線照射によ
る透過率の劣化（ソーラリゼーション）がないことが必
要である。そのためｉ線用光学ガラスは、不純物の少な
い高純度原料の採用、原料調合および熔解工程のクリー
ン化、高均質熔解および精密アニールによる除歪等の技
術の確立の中で製造されている。しかしながら、ｉ線ス
テッパーには、さらなる高集積化と共に露光・転写の処
理能力および長期耐久性が望まれており、これに使用さ
れる光学ガラスレンズには、高均質性、高透過率、耐ソ
ーラリゼーションと共に高出力のｉ線光線照射への耐
性、すなわち、ｉ線照射による屈折率変化の小さいこと
が要望されるようになってきた。
【０００３】光照射による屈折率の変化は、合成石英ガ
ラスで高出力の紫外域のエキシマレーザー光線の長時間
照射により、透過率変化と共に密度変化を生じ、屈折率
やガラス面形状の変化を生ずる、いわゆるコンパクショ
ン現象が知られている。合成石英ガラスは、四塩化珪素
を酸水素炎で燃焼して酸化珪素微粉を合成し、この酸化
珪素微粉を高温で加熱し固めることにより作られる。す
なわち、 ＳｉＣｌ4＋２Ｏ2＋４Ｈ2 → ＳｉＯ2＋４ＨＣｌ＋２
Ｈ2Ｏ の反応により合成される。合成石英ガラスにおけるコン
パクション現象は、合成の際、合成石英ガラス中に残る
水分起因のイオン（ＯＨ-やＨ+などのイオン）や反応の
不完全さによるＳｉ−Ｏ結合の切断等が原因とされてい
る。
ラスで高出力の紫外域のエキシマレーザー光線の長時間
照射により、透過率変化と共に密度変化を生じ、屈折率
やガラス面形状の変化を生ずる、いわゆるコンパクショ
ン現象が知られている。合成石英ガラスは、四塩化珪素
を酸水素炎で燃焼して酸化珪素微粉を合成し、この酸化
珪素微粉を高温で加熱し固めることにより作られる。す
なわち、 ＳｉＣｌ4＋２Ｏ2＋４Ｈ2 → ＳｉＯ2＋４ＨＣｌ＋２
Ｈ2Ｏ の反応により合成される。合成石英ガラスにおけるコン
パクション現象は、合成の際、合成石英ガラス中に残る
水分起因のイオン（ＯＨ-やＨ+などのイオン）や反応の
不完全さによるＳｉ−Ｏ結合の切断等が原因とされてい
る。
【０００４】また、ｉ線照射に供されるｉ線用光学ガラ
スにおいては、上記コンパクション現象が生じることは
具体的には知られていなかった。しかし、意外にも、従
来合成石英ガラスで知られていたのと同様にｉ線用光学
ガラスにおいても、波長３００〜４００ｎｍ領域の高出
力の紫外光線やレーザー光線を照射した部分で、屈折率
の変化による均質性の劣化を生じたり、歪みが増大した
り、またガラス表面形状の変形を生じたりすることが見
いだされ、ｉ線用光学ガラスが十分な耐光線性を有して
いないことが分かった。従って、このようなガラスを使
用した光学系は、結像性能を悪化させる原因になり、Ｌ
ＳＩの従来に増しての高集積化および露光・転写の処理
能力向上に問題を生ずることがある。
スにおいては、上記コンパクション現象が生じることは
具体的には知られていなかった。しかし、意外にも、従
来合成石英ガラスで知られていたのと同様にｉ線用光学
ガラスにおいても、波長３００〜４００ｎｍ領域の高出
力の紫外光線やレーザー光線を照射した部分で、屈折率
の変化による均質性の劣化を生じたり、歪みが増大した
り、またガラス表面形状の変形を生じたりすることが見
いだされ、ｉ線用光学ガラスが十分な耐光線性を有して
いないことが分かった。従って、このようなガラスを使
用した光学系は、結像性能を悪化させる原因になり、Ｌ
ＳＩの従来に増しての高集積化および露光・転写の処理
能力向上に問題を生ずることがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、波
長３００〜４００ｎｍ領域の高出力の紫外光線やレーザ
ー光線の照射により生じる屈折率変化を抑制した、耐光
線性の優れた光学ガラスを提供することを目的とする。
長３００〜４００ｎｍ領域の高出力の紫外光線やレーザ
ー光線の照射により生じる屈折率変化を抑制した、耐光
線性の優れた光学ガラスを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため鋭意試験研究を行った結果、ガラス成分
として、フッ素成分および／または酸化チタン成分およ
び／または酸化砒素成分を含有させることにより、意外
にも光線照射による屈折率変化を小さくさせることを見
いだし、具体的には、（１）ＳｉＯ2−ＰｂＯ−アルカ
リ金属酸化物系ガラスにおいては、比較的少量のフッ素
成分の含有および／または、ガラスの清澄剤としてＳｂ
2Ｏ3成分に換えてＡｓ2Ｏ3成分の含有および／または、
透過率への影響を無視できる程度の極少量のＴｉＯ2成
分の含有、（２）ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−アルカリ金属酸化
物および／またはアルカリ土類金属酸化物系ガラスにお
いては、フッ素成分および／または、ガラスの清澄剤と
してＳｂ2Ｏ3成分に換えてＡｓ2Ｏ3成分の含有および／
または、透過率への影響を無視できる程度の極少量のＴ
ｉＯ2成分の含有、（３）Ｐ2Ｏ5−Ａｌ2Ｏ3−アルカリ
土類弗化物系ガラスにおいては、清澄剤およびＴｉＯ2
成分の無含有、またはこれらの成分の少なくとも一方の
極少量添加、により紫外光線照射による屈折率変化の小
さいガラスが得られることを見いだし本発明をなすに至
った。
を達成するため鋭意試験研究を行った結果、ガラス成分
として、フッ素成分および／または酸化チタン成分およ
び／または酸化砒素成分を含有させることにより、意外
にも光線照射による屈折率変化を小さくさせることを見
いだし、具体的には、（１）ＳｉＯ2−ＰｂＯ−アルカ
リ金属酸化物系ガラスにおいては、比較的少量のフッ素
成分の含有および／または、ガラスの清澄剤としてＳｂ
2Ｏ3成分に換えてＡｓ2Ｏ3成分の含有および／または、
透過率への影響を無視できる程度の極少量のＴｉＯ2成
分の含有、（２）ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−アルカリ金属酸化
物および／またはアルカリ土類金属酸化物系ガラスにお
いては、フッ素成分および／または、ガラスの清澄剤と
してＳｂ2Ｏ3成分に換えてＡｓ2Ｏ3成分の含有および／
または、透過率への影響を無視できる程度の極少量のＴ
ｉＯ2成分の含有、（３）Ｐ2Ｏ5−Ａｌ2Ｏ3−アルカリ
土類弗化物系ガラスにおいては、清澄剤およびＴｉＯ2
成分の無含有、またはこれらの成分の少なくとも一方の
極少量添加、により紫外光線照射による屈折率変化の小
さいガラスが得られることを見いだし本発明をなすに至
った。
【０００７】すなわち、前記目的を達成するための請求
項１に記載の本発明の光学ガラスの特徴は、ガラスに、
波長＝３５１ｎｍのパルスレーザー光（平均出力（Aver
ageOutput Power）＝０．４３Ｗ，パルス繰り返し数（P
ulse Repetition Rate）＝５ｋＨｚ，パルス幅（Pulse
Width）＝４００ｎｓ）を１時間照射した後の屈折率の
変化量（Δｎ：照射前後の屈折率の差）が５ｐｐｍ以下
であるところにある。
項１に記載の本発明の光学ガラスの特徴は、ガラスに、
波長＝３５１ｎｍのパルスレーザー光（平均出力（Aver
ageOutput Power）＝０．４３Ｗ，パルス繰り返し数（P
ulse Repetition Rate）＝５ｋＨｚ，パルス幅（Pulse
Width）＝４００ｎｓ）を１時間照射した後の屈折率の
変化量（Δｎ：照射前後の屈折率の差）が５ｐｐｍ以下
であるところにある。
【０００８】請求項２に記載の本発明の光学ガラスの特
徴は、請求項１に記載の光学ガラスおいて、フッ素成分
および／または酸化チタン成分および／または酸化砒素
成分を含有するところにある。
徴は、請求項１に記載の光学ガラスおいて、フッ素成分
および／または酸化チタン成分および／または酸化砒素
成分を含有するところにある。
【０００９】請求項３に記載の本発明の光学ガラスの特
徴は、請求項２に記載の光学ガラスおいて、質量％で、
フッ素成分として一種または二種以上のフッ化物のＦの
合計量０．１〜４５％および／または酸化チタン成分と
してＴｉＯ2 ０．００１〜０．５％および／または酸
化砒素成分としてＡｓ2Ｏ3 ０．００１〜１％を含有す
るところにある。
徴は、請求項２に記載の光学ガラスおいて、質量％で、
フッ素成分として一種または二種以上のフッ化物のＦの
合計量０．１〜４５％および／または酸化チタン成分と
してＴｉＯ2 ０．００１〜０．５％および／または酸
化砒素成分としてＡｓ2Ｏ3 ０．００１〜１％を含有す
るところにある。
【００１０】請求項４に記載の本発明の光学ガラスの特
徴は、請求項３に記載の光学ガラスおいて、質量％で、
ＳｉＯ2 ４０〜７０％、ＰｂＯ １４〜５０％、Ｎａ2
Ｏ ０〜１４％、Ｋ2Ｏ ０〜１５％、ただし、Ｎａ2Ｏ
および／またはＫ2Ｏの合計量８〜１７％、Ｂ2Ｏ3 ０
〜５％、Ａｓ2Ｏ3 ０〜１％、Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、Ｔ
ｉＯ2 ０〜０．２％、および、フッ素成分として、一
種または二種以上の上記酸化物の一部または全部と置換
したフッ化物のＦの合計量０〜２％を含有するところに
ある。
徴は、請求項３に記載の光学ガラスおいて、質量％で、
ＳｉＯ2 ４０〜７０％、ＰｂＯ １４〜５０％、Ｎａ2
Ｏ ０〜１４％、Ｋ2Ｏ ０〜１５％、ただし、Ｎａ2Ｏ
および／またはＫ2Ｏの合計量８〜１７％、Ｂ2Ｏ3 ０
〜５％、Ａｓ2Ｏ3 ０〜１％、Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、Ｔ
ｉＯ2 ０〜０．２％、および、フッ素成分として、一
種または二種以上の上記酸化物の一部または全部と置換
したフッ化物のＦの合計量０〜２％を含有するところに
ある。
【００１１】請求項５に記載の本発明の光学ガラスの特
徴は、請求項３に記載の光学ガラスおいて、質量％で、
ＳｉＯ2 ３０〜７０％、Ｂ2Ｏ3 ３〜２０％、Ａｌ2Ｏ
3 ０〜６％、Ｌｉ2Ｏ ０〜５％、Ｎａ2Ｏ ０〜１３
％、Ｋ2Ｏ ０〜１２％、ＢａＯ ０〜４２％、ＺｎＯ
０〜７％、ただし、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＢａＯおよびＺ
ｎＯの一種または二種以上の合計量１０〜４５％、Ｐｂ
Ｏ ０〜２％、ＴｉＯ2 ０〜０．５％、Ａｓ2Ｏ3 ０
〜１％、Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、および、フッ素成分とし
て、一種または二種以上の上記酸化物の一部または全部
と置換したフッ化物のＦの合計量０〜１１％を含有する
ところにある。
徴は、請求項３に記載の光学ガラスおいて、質量％で、
ＳｉＯ2 ３０〜７０％、Ｂ2Ｏ3 ３〜２０％、Ａｌ2Ｏ
3 ０〜６％、Ｌｉ2Ｏ ０〜５％、Ｎａ2Ｏ ０〜１３
％、Ｋ2Ｏ ０〜１２％、ＢａＯ ０〜４２％、ＺｎＯ
０〜７％、ただし、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＢａＯおよびＺ
ｎＯの一種または二種以上の合計量１０〜４５％、Ｐｂ
Ｏ ０〜２％、ＴｉＯ2 ０〜０．５％、Ａｓ2Ｏ3 ０
〜１％、Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、および、フッ素成分とし
て、一種または二種以上の上記酸化物の一部または全部
と置換したフッ化物のＦの合計量０〜１１％を含有する
ところにある。
【００１２】請求項６に記載の本発明の光学ガラスの特
徴は、請求項４に記載の光学ガラスおいて、質量％で、
Ｌｉ2Ｏ ０〜２％、ＣａＯ ０〜２％、ＳｒＯ ０〜
２％、ＢａＯ ０〜５％、Ａｌ2Ｏ3 ０〜２％、ただ
し、上記各成分の一種または二種以上の合計量５％以下
を含有するところにある。
徴は、請求項４に記載の光学ガラスおいて、質量％で、
Ｌｉ2Ｏ ０〜２％、ＣａＯ ０〜２％、ＳｒＯ ０〜
２％、ＢａＯ ０〜５％、Ａｌ2Ｏ3 ０〜２％、ただ
し、上記各成分の一種または二種以上の合計量５％以下
を含有するところにある。
【００１３】請求項７に記載の本発明の光学ガラスの特
徴は、請求項５に記載の光学ガラスおいて、質量％で、
ＣａＯ ０〜２％、ＳｒＯ ０〜２％、ＺｒＯ2 ０〜
２％、ただし、上記各成分の一種または二種以上の合計
量２％以下を含有するところにある。
徴は、請求項５に記載の光学ガラスおいて、質量％で、
ＣａＯ ０〜２％、ＳｒＯ ０〜２％、ＺｒＯ2 ０〜
２％、ただし、上記各成分の一種または二種以上の合計
量２％以下を含有するところにある。
【００１４】請求項８に記載の本発明の光学ガラスの特
徴は、請求項３に記載の光学ガラスおいて、質量％で、
Ｐ2Ｏ5 ４〜３９％、Ａｌ2Ｏ3 ０〜９％、ＭｇＯ ０
〜５％、ＣａＯ ０〜６％、ＳｒＯ ０〜９％、ＢａＯ
０〜１０％、Ｙ2Ｏ3 ０〜 １０％、Ｌａ2Ｏ3 ０〜
１０％ Ｇｄ2Ｏ3 ０〜 ２０％、Ｙｂ2Ｏ3 ０〜１０％、ただ
し、Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3およびＹｂ2Ｏ3の一種
または二種以上の合計量０〜２０％、ＴｉＯ2 ０〜
０．１％、ＳｎＯ2 ０〜１％、Ａｓ2Ｏ3 ０〜０．
５％、Ｓｂ2Ｏ3 ０〜０．５％、ＡｌＦ3 ０〜２９
％、ＭｇＦ2 ０〜８％、ＣａＦ2 ０〜２７％、ＳｒＦ
2 ０〜２７％、ＢａＦ2 １０〜４７％、ＹＦ3 ０〜
１０％、ＬａＦ3 ０〜１０％、ＧｄＦ3 ０〜１０％、
ＬｉＦ ０〜３％、ＮａＦ ０〜１％、ＫＦ ０〜１
％、ただし、フッ素成分として、一種または二種以上の
上記フッ化物のＦの合計量が１０〜４５％であり、か
つ、ＭｇＦ2、ＣａＦ2、ＳｒＦ2およびＢａＦ2の一種ま
たは二種以上の合計量が３０〜７０％を含有するところ
にある。
徴は、請求項３に記載の光学ガラスおいて、質量％で、
Ｐ2Ｏ5 ４〜３９％、Ａｌ2Ｏ3 ０〜９％、ＭｇＯ ０
〜５％、ＣａＯ ０〜６％、ＳｒＯ ０〜９％、ＢａＯ
０〜１０％、Ｙ2Ｏ3 ０〜 １０％、Ｌａ2Ｏ3 ０〜
１０％ Ｇｄ2Ｏ3 ０〜 ２０％、Ｙｂ2Ｏ3 ０〜１０％、ただ
し、Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3およびＹｂ2Ｏ3の一種
または二種以上の合計量０〜２０％、ＴｉＯ2 ０〜
０．１％、ＳｎＯ2 ０〜１％、Ａｓ2Ｏ3 ０〜０．
５％、Ｓｂ2Ｏ3 ０〜０．５％、ＡｌＦ3 ０〜２９
％、ＭｇＦ2 ０〜８％、ＣａＦ2 ０〜２７％、ＳｒＦ
2 ０〜２７％、ＢａＦ2 １０〜４７％、ＹＦ3 ０〜
１０％、ＬａＦ3 ０〜１０％、ＧｄＦ3 ０〜１０％、
ＬｉＦ ０〜３％、ＮａＦ ０〜１％、ＫＦ ０〜１
％、ただし、フッ素成分として、一種または二種以上の
上記フッ化物のＦの合計量が１０〜４５％であり、か
つ、ＭｇＦ2、ＣａＦ2、ＳｒＦ2およびＢａＦ2の一種ま
たは二種以上の合計量が３０〜７０％を含有するところ
にある。
【００１５】
【発明の実施の形態】まず、本発明の光学ガラスにおい
て、ガラスに、波長＝３５１ｎｍのパルスレーザー光
（平均出力（Average Output Power）＝０．４３Ｗ，パ
ルス繰り返し数（Pulse Repetition Rate）＝５ｋＨ
ｚ，パルス幅（Pulse Width）＝４００ｎｓ）を１時間
照射した後の屈折率の変化量（Δｎ：照射前後の屈折率
の差）が５ｐｐｍ以下とする理由についてであるが、本
発明者らが各種試験研究を行ったところ、この条件を満
足するガラスについて、波長３００〜４００ｎｍ領域の
高出力の紫外光線や連続レーザー光を照射した場合にお
いても、屈折率の変化による均質性の劣化、歪み、ガラ
ス表面形状の変形を生じることなく、ｉ線用光学ガラス
として十分な耐光線性を有しており、このようなガラス
を使用した光学系は、結像性能を悪化させることなく、
前述のような高集積化および露光・転写において、処理
能力向上に対応し得ることが判明した。
て、ガラスに、波長＝３５１ｎｍのパルスレーザー光
（平均出力（Average Output Power）＝０．４３Ｗ，パ
ルス繰り返し数（Pulse Repetition Rate）＝５ｋＨ
ｚ，パルス幅（Pulse Width）＝４００ｎｓ）を１時間
照射した後の屈折率の変化量（Δｎ：照射前後の屈折率
の差）が５ｐｐｍ以下とする理由についてであるが、本
発明者らが各種試験研究を行ったところ、この条件を満
足するガラスについて、波長３００〜４００ｎｍ領域の
高出力の紫外光線や連続レーザー光を照射した場合にお
いても、屈折率の変化による均質性の劣化、歪み、ガラ
ス表面形状の変形を生じることなく、ｉ線用光学ガラス
として十分な耐光線性を有しており、このようなガラス
を使用した光学系は、結像性能を悪化させることなく、
前述のような高集積化および露光・転写において、処理
能力向上に対応し得ることが判明した。
【００１６】次に、各成分を前記組成範囲に限定した理
由は以下のとおりである。すなわち、ＳｉＯ2−ＰｂＯ
−アルカリ金属酸化物系ガラスにおいては、ＳｉＯ2成
分は、ガラス形成上不可欠の成分であり、ＰｂＯ成分と
の組み合わせでＳｉＯ2−ＰｂＯ系ガラスの独特な特性
を導き出すことができる。しかし、その量が４０％未満
では、屈折率が高くなりすぎると共に短波長域において
光線透過率が十分でなく、ｉ線露光装置のようなｉ線を
用いる光学系には不向きになる。また、７０％を超える
と、ガラスの粘度が高くなりすぎ、均質なガラスを得に
くくなる。
由は以下のとおりである。すなわち、ＳｉＯ2−ＰｂＯ
−アルカリ金属酸化物系ガラスにおいては、ＳｉＯ2成
分は、ガラス形成上不可欠の成分であり、ＰｂＯ成分と
の組み合わせでＳｉＯ2−ＰｂＯ系ガラスの独特な特性
を導き出すことができる。しかし、その量が４０％未満
では、屈折率が高くなりすぎると共に短波長域において
光線透過率が十分でなく、ｉ線露光装置のようなｉ線を
用いる光学系には不向きになる。また、７０％を超える
と、ガラスの粘度が高くなりすぎ、均質なガラスを得に
くくなる。
【００１７】ＰｂＯ成分は、ガラスを高屈折、高分散に
し、ガラスの粘度を適度に降下させるのに有効な成分で
ある。しかし、その量が１４％未満では、ガラスが固
く、均質なガラスを得にくくなり、また５０％を超える
と屈折率が高くなりすぎると共に、短波長域における十
分に高い光線透過率が得にくくなる。
し、ガラスの粘度を適度に降下させるのに有効な成分で
ある。しかし、その量が１４％未満では、ガラスが固
く、均質なガラスを得にくくなり、また５０％を超える
と屈折率が高くなりすぎると共に、短波長域における十
分に高い光線透過率が得にくくなる。
【００１８】Ｎａ2Ｏ成分およびＫ2Ｏ成分は、ガラス原
料中のＳｉＯ2成分やＰｂＯ成分の溶融を促進し、ガラ
スの粘度を調整するのに有効である。しかし、それらの
量がＮａ2Ｏ成分は１４％を超え、Ｋ2Ｏ成分は１５％を
超えるとガラスの耐候性や耐酸性等の化学的性質が劣化
しやすくなるため好ましくない。また、両成分の合計量
が８％未満であると、上記効果が不十分であるため、ガ
ラスの粘度が高くなりすぎて均質なガラスが得にくくな
り、両成分の合計量が１７％を超えると、ガラスの耐候
性や耐酸性等の化学的性質が劣化しやすくなる。
料中のＳｉＯ2成分やＰｂＯ成分の溶融を促進し、ガラ
スの粘度を調整するのに有効である。しかし、それらの
量がＮａ2Ｏ成分は１４％を超え、Ｋ2Ｏ成分は１５％を
超えるとガラスの耐候性や耐酸性等の化学的性質が劣化
しやすくなるため好ましくない。また、両成分の合計量
が８％未満であると、上記効果が不十分であるため、ガ
ラスの粘度が高くなりすぎて均質なガラスが得にくくな
り、両成分の合計量が１７％を超えると、ガラスの耐候
性や耐酸性等の化学的性質が劣化しやすくなる。
【００１９】Ｂ2Ｏ3成分は、任意成分としてガラスに添
加することができ、ＳｉＯ2成分と同様にガラス形成成
分として働くが、ＳｉＯ2−ＰｂＯ−アルカリ金属酸化
物系ガラスに多く含有させると化学的性質の劣化を起こ
しやすいため、その量は５％以下が良い。
加することができ、ＳｉＯ2成分と同様にガラス形成成
分として働くが、ＳｉＯ2−ＰｂＯ−アルカリ金属酸化
物系ガラスに多く含有させると化学的性質の劣化を起こ
しやすいため、その量は５％以下が良い。
【００２０】Ａｓ2Ｏ3成分およびＳｂ2Ｏ3成分は、ガラ
スの清澄助剤としての効果があり、さらにＡｓ2Ｏ3成分
は、ガラスのコンパクション現象を抑制する効果がある
ため、それぞれ任意に添加しうるが、上記効果を得るた
めには、それぞれ１％以下までで十分である。また、Ｓ
ｉＯ2−ＰｂＯ−アルカリ金属酸化物系ガラスに、フッ
素成分およびＴｉＯ2成分が存在しない場合は、コンパ
クション現象による屈折率変化を小さくするためにＡｓ
2Ｏ3成分を０．００１〜１％添加すべきである。
スの清澄助剤としての効果があり、さらにＡｓ2Ｏ3成分
は、ガラスのコンパクション現象を抑制する効果がある
ため、それぞれ任意に添加しうるが、上記効果を得るた
めには、それぞれ１％以下までで十分である。また、Ｓ
ｉＯ2−ＰｂＯ−アルカリ金属酸化物系ガラスに、フッ
素成分およびＴｉＯ2成分が存在しない場合は、コンパ
クション現象による屈折率変化を小さくするためにＡｓ
2Ｏ3成分を０．００１〜１％添加すべきである。
【００２１】ＴｉＯ2成分は、ガラスの屈折率やアッベ
数の調整および高出力の紫外域光線やレーザー光線の照
射によるガラスのコンパクション現象やソーラリゼーシ
ョンの抑制に効果を有するが、多く添加すると、短波長
域における光線透過率を劣化させるので、その量は０．
２％以下が良い。また、ＳｉＯ2−ＰｂＯ−アルカリ金
属酸化物系ガラスに、フッ素成分およびＡｓ2Ｏ3成分が
存在しない場合は、コンパクション現象による屈折率変
化を小さくするためにＴｉＯ2成分を０．００１〜０．
２％添加すべきである。
数の調整および高出力の紫外域光線やレーザー光線の照
射によるガラスのコンパクション現象やソーラリゼーシ
ョンの抑制に効果を有するが、多く添加すると、短波長
域における光線透過率を劣化させるので、その量は０．
２％以下が良い。また、ＳｉＯ2−ＰｂＯ−アルカリ金
属酸化物系ガラスに、フッ素成分およびＡｓ2Ｏ3成分が
存在しない場合は、コンパクション現象による屈折率変
化を小さくするためにＴｉＯ2成分を０．００１〜０．
２％添加すべきである。
【００２２】フッ素成分は、一種または二種以上の上記
酸化物の一部または全部と置換した弗化物として任意に
添加することができ、高出力の紫外域光線やレーザー光
線の照射によるガラスのコンパクション現象の抑制、屈
折率および粘度の調整に効果がある。しかし、上記フッ
化物の合計量が２％を超えると、フッ素成分の揮発が大
きくなりすぎ、均質なガラスを得にくくなる。また、Ｓ
ｉＯ2−ＰｂＯ−アルカリ金属酸化物系ガラスに、Ａｓ2
Ｏ3成分およびＴｉＯ2成分が存在しない場合は、コンパ
クション現象による屈折率変化を小さくするために上記
フッ化物の合計量を０．１〜２％とすべきである。
酸化物の一部または全部と置換した弗化物として任意に
添加することができ、高出力の紫外域光線やレーザー光
線の照射によるガラスのコンパクション現象の抑制、屈
折率および粘度の調整に効果がある。しかし、上記フッ
化物の合計量が２％を超えると、フッ素成分の揮発が大
きくなりすぎ、均質なガラスを得にくくなる。また、Ｓ
ｉＯ2−ＰｂＯ−アルカリ金属酸化物系ガラスに、Ａｓ2
Ｏ3成分およびＴｉＯ2成分が存在しない場合は、コンパ
クション現象による屈折率変化を小さくするために上記
フッ化物の合計量を０．１〜２％とすべきである。
【００２３】さらに、本発明のＳｉＯ2−ＰｂＯ−アル
カリ金属酸化物系ガラスには、ガラスの粘度、屈折率、
化学的性質、安定性等の調整のために、任意成分として
Ｌｉ 2Ｏ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分およびＡｌ2Ｏ3
成分をそれぞれ２％まで、ＢａＯ成分を５％まで含有さ
せることができる。ただし、Ｌｉ2Ｏ成分、ＣａＯ成
分、ＳｒＯ成分、Ａｌ2Ｏ3成分およびＢａＯ成分の一種
または二種以上の合計量は５％以下とすべきである。
カリ金属酸化物系ガラスには、ガラスの粘度、屈折率、
化学的性質、安定性等の調整のために、任意成分として
Ｌｉ 2Ｏ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分およびＡｌ2Ｏ3
成分をそれぞれ２％まで、ＢａＯ成分を５％まで含有さ
せることができる。ただし、Ｌｉ2Ｏ成分、ＣａＯ成
分、ＳｒＯ成分、Ａｌ2Ｏ3成分およびＢａＯ成分の一種
または二種以上の合計量は５％以下とすべきである。
【００２４】次に、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−アルカリ金属酸
化物および／またはアルカリ土類金属酸化物系ガラスに
おいては、ＳｉＯ2成分は、ＳｉＯ2−ＰｂＯ−アルカリ
金属酸化物系ガラスと同様にガラス形成上不可欠の成分
である。しかし、その量が３０％未満では、比較的多く
Ｂ2Ｏ3やＢａＯ等の成分を必要とし、屈折率が高くなり
すぎたり、化学的性質の劣化を招いたりするので好まし
くない。また、７０％を超えると、ガラスの粘度が高く
なりすぎ、均質なガラスを得にくくなる。Ｂ2Ｏ3成分
は、ＳｉＯ2成分と同様にガラス形成酸化物であり、ガ
ラスを低分散にしたり、ガラスの粘性を調節するのに有
効である。しかし、その量が３％未満では、その効果は
不十分であり、２０％を超えると、化学的性質が劣化す
るので好ましくない。Ａｌ2Ｏ3成分は、ガラスの化学的
耐久性の向上、粘度や屈折率の調整に有効である。しか
し、その量が６％を超えると、ガラスの粘性が高くなり
すぎる。
化物および／またはアルカリ土類金属酸化物系ガラスに
おいては、ＳｉＯ2成分は、ＳｉＯ2−ＰｂＯ−アルカリ
金属酸化物系ガラスと同様にガラス形成上不可欠の成分
である。しかし、その量が３０％未満では、比較的多く
Ｂ2Ｏ3やＢａＯ等の成分を必要とし、屈折率が高くなり
すぎたり、化学的性質の劣化を招いたりするので好まし
くない。また、７０％を超えると、ガラスの粘度が高く
なりすぎ、均質なガラスを得にくくなる。Ｂ2Ｏ3成分
は、ＳｉＯ2成分と同様にガラス形成酸化物であり、ガ
ラスを低分散にしたり、ガラスの粘性を調節するのに有
効である。しかし、その量が３％未満では、その効果は
不十分であり、２０％を超えると、化学的性質が劣化す
るので好ましくない。Ａｌ2Ｏ3成分は、ガラスの化学的
耐久性の向上、粘度や屈折率の調整に有効である。しか
し、その量が６％を超えると、ガラスの粘性が高くなり
すぎる。
【００２５】Ｌｉ2Ｏ成分は、ガラス原料の溶融を促進
する効果があり、しかも他のアルカリ金属酸化物と比べ
て屈折率の低下や、化学的性質の劣化を招きにくいので
有効である。しかしその量が５％を超えるとガラスの失
透性が増大するので好ましくない。
する効果があり、しかも他のアルカリ金属酸化物と比べ
て屈折率の低下や、化学的性質の劣化を招きにくいので
有効である。しかしその量が５％を超えるとガラスの失
透性が増大するので好ましくない。
【００２６】Ｎａ2Ｏ成分およびＫ2Ｏ成分は、ガラス原
料の溶融促進に有効であり、多量にガラス中に含有させ
ても安定なガラスをつくる。しかし、Ｎａ2Ｏ成分およ
びＫ2Ｏ成分の量が、それぞれ１３％および１２％を超
えると化学的性質を悪化させるので好ましくない。
料の溶融促進に有効であり、多量にガラス中に含有させ
ても安定なガラスをつくる。しかし、Ｎａ2Ｏ成分およ
びＫ2Ｏ成分の量が、それぞれ１３％および１２％を超
えると化学的性質を悪化させるので好ましくない。
【００２７】ＢａＯ成分は、ガラスの分散をあまり大き
くすることなく（アッベ数をあまり小さくすることな
く）、屈折率を向上させ、広い組成範囲において耐失透
性の大きい安定なガラスを得ることができる。しかし、
その量が４２％を超えるとガラスの化学的耐久性が極度
に劣化する。
くすることなく（アッベ数をあまり小さくすることな
く）、屈折率を向上させ、広い組成範囲において耐失透
性の大きい安定なガラスを得ることができる。しかし、
その量が４２％を超えるとガラスの化学的耐久性が極度
に劣化する。
【００２８】ＺｎＯ成分は、屈折率の向上、粘性の調
整、耐失透性の向上等に有効な成分である、しかしその
量が７％を超えると、短波長域における光線透過率の低
下を招くことがあるので、好ましくない。
整、耐失透性の向上等に有効な成分である、しかしその
量が７％を超えると、短波長域における光線透過率の低
下を招くことがあるので、好ましくない。
【００２９】また、安定で化学的性質が優れ、かつ、短
波長域まで光線透過率の良いガラスを得るためには、Ｎ
ａ2Ｏ成分、Ｋ2Ｏ成分、ＢａＯ成分およびＺｎＯ成分の
１種または２種以上の合計量の範囲は１０％から４５％
までが好ましい。
波長域まで光線透過率の良いガラスを得るためには、Ｎ
ａ2Ｏ成分、Ｋ2Ｏ成分、ＢａＯ成分およびＺｎＯ成分の
１種または２種以上の合計量の範囲は１０％から４５％
までが好ましい。
【００３０】ＰｂＯ成分およびＴｉＯ2成分は、ＳｉＯ2
−Ｂ2Ｏ3−アルカリ金属酸化物および／またはアルカリ
土類金属酸化物系ガラスにおいて、ガラスのソーラリゼ
ーションを防止するのに有効である。さらに、ＴｉＯ2
成分は、いわゆるコンパクション現象を抑制するのにも
有効である。しかしこれらの成分は必要以上に多く含有
させると短波長域の光線透過率を劣化させる原因になる
ので、これらの成分の量は、それぞれ２％および０．５
％までとすることが好ましい。また、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3
−アルカリ金属酸化物および／またはアルカリ土類金属
酸化物系ガラスに、フッ素成分およびＡｓ2Ｏ3成分が存
在しない場合は、コンパクション現象による屈折率変化
を小さくするためにＴｉＯ2成分を０．００１〜０．５
％添加すべきである。
−Ｂ2Ｏ3−アルカリ金属酸化物および／またはアルカリ
土類金属酸化物系ガラスにおいて、ガラスのソーラリゼ
ーションを防止するのに有効である。さらに、ＴｉＯ2
成分は、いわゆるコンパクション現象を抑制するのにも
有効である。しかしこれらの成分は必要以上に多く含有
させると短波長域の光線透過率を劣化させる原因になる
ので、これらの成分の量は、それぞれ２％および０．５
％までとすることが好ましい。また、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3
−アルカリ金属酸化物および／またはアルカリ土類金属
酸化物系ガラスに、フッ素成分およびＡｓ2Ｏ3成分が存
在しない場合は、コンパクション現象による屈折率変化
を小さくするためにＴｉＯ2成分を０．００１〜０．５
％添加すべきである。
【００３１】Ａｓ2Ｏ3成分およびＳｂ2Ｏ3成分は、ガラ
スの清澄助剤としての効果があり、さらにＡｓ2Ｏ3成分
は、ガラスのコンパクション現象を抑制する効果がある
ため、それぞれ任意に添加しうるが、上記効果を得るた
めには、それぞれ１％以下までで十分である。また、Ｓ
ｉＯ2−ＰｂＯ−アルカリ酸化物および／またはアルカ
リ土類金属酸化物系ガラスに、フッ素成分およびＴｉＯ
2成分が存在しない場合は、コンパクション現象による
屈折率変化を小さくするためにＡｓ2Ｏ3成分を０．００
１〜１％添加すべきである。
スの清澄助剤としての効果があり、さらにＡｓ2Ｏ3成分
は、ガラスのコンパクション現象を抑制する効果がある
ため、それぞれ任意に添加しうるが、上記効果を得るた
めには、それぞれ１％以下までで十分である。また、Ｓ
ｉＯ2−ＰｂＯ−アルカリ酸化物および／またはアルカ
リ土類金属酸化物系ガラスに、フッ素成分およびＴｉＯ
2成分が存在しない場合は、コンパクション現象による
屈折率変化を小さくするためにＡｓ2Ｏ3成分を０．００
１〜１％添加すべきである。
【００３２】フッ素成分は、一種または二種以上の上記
酸化物の一部または全部と置換した弗化物として任意に
添加することができ、高出力の紫外域光線やレーザー光
線の照射によるガラスのコンパクション現象の抑制、屈
折率および粘度の調整に効果がある。しかし、上記フッ
化物の合計量が１１％を超えると、ガラスが乳白化した
り、屈折率が小さくなりすぎたり、溶融の際にフッ素成
分の揮発が大きくなりすぎて、均質なガラスを得がたく
なったりするので好ましくない。また、ＳｉＯ 2−Ｐｂ
Ｏ−アルカリ酸化物系ガラスに、Ａｓ2Ｏ3成分およびＴ
ｉＯ2成分が存在しない場合は、コンパクション現象に
よる屈折率変化を小さくするために上記フッ化物の合計
量を０．１〜１１％とすべきである。
酸化物の一部または全部と置換した弗化物として任意に
添加することができ、高出力の紫外域光線やレーザー光
線の照射によるガラスのコンパクション現象の抑制、屈
折率および粘度の調整に効果がある。しかし、上記フッ
化物の合計量が１１％を超えると、ガラスが乳白化した
り、屈折率が小さくなりすぎたり、溶融の際にフッ素成
分の揮発が大きくなりすぎて、均質なガラスを得がたく
なったりするので好ましくない。また、ＳｉＯ 2−Ｐｂ
Ｏ−アルカリ酸化物系ガラスに、Ａｓ2Ｏ3成分およびＴ
ｉＯ2成分が存在しない場合は、コンパクション現象に
よる屈折率変化を小さくするために上記フッ化物の合計
量を０．１〜１１％とすべきである。
【００３３】また、上記各成分の他に、屈折率の調整
や、ガラスの化学的性質の向上等の目的のために、任意
成分として、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分およびＺｒＯ2成
分から選ばれる１種または２種以上を合計で２％まで添
加しても差し支えない。
や、ガラスの化学的性質の向上等の目的のために、任意
成分として、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分およびＺｒＯ2成
分から選ばれる１種または２種以上を合計で２％まで添
加しても差し支えない。
【００３４】次に、Ｐ2Ｏ5−Ａｌ2Ｏ3−アルカリ土類フ
ッ化物系ガラスにおいては、Ｐ2Ｏ5成分は、ガラス形成
成分であり、その量が４％未満では、耐失透性に優れた
安定なガラスを得にくい、また３９％を超えるとガラス
のアッベ数が小さくなりすぎ、本組成系のメリット（低
分散性）が得難くなる。
ッ化物系ガラスにおいては、Ｐ2Ｏ5成分は、ガラス形成
成分であり、その量が４％未満では、耐失透性に優れた
安定なガラスを得にくい、また３９％を超えるとガラス
のアッベ数が小さくなりすぎ、本組成系のメリット（低
分散性）が得難くなる。
【００３５】Ａｌ2Ｏ3成分は、Ｐ2Ｏ5成分と共に存在す
ることにより、ガラスの構造を形成する成分であり、ま
たガラスの化学的性質の向上に有効である。しかしその
量が９％を越えると失透性の増大につながる。
ることにより、ガラスの構造を形成する成分であり、ま
たガラスの化学的性質の向上に有効である。しかしその
量が９％を越えると失透性の増大につながる。
【００３６】ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの各
成分は、通常燐酸塩としてガラスに含有させられ、ガラ
スの安定性や化学的耐久性の向上、屈折率およびアッベ
数の調整等に役立つ。しかし、これら各成分の量が、そ
れぞれ５％、６％、９％およびび１０％を超えると、か
えってガラスが失透しやすくなるため好ましくない。ま
た、失透が生じにくいガラスにするためには、これらの
成分の１種または２種以上の合計量を２０％以下とする
ことがより好ましい。
成分は、通常燐酸塩としてガラスに含有させられ、ガラ
スの安定性や化学的耐久性の向上、屈折率およびアッベ
数の調整等に役立つ。しかし、これら各成分の量が、そ
れぞれ５％、６％、９％およびび１０％を超えると、か
えってガラスが失透しやすくなるため好ましくない。ま
た、失透が生じにくいガラスにするためには、これらの
成分の１種または２種以上の合計量を２０％以下とする
ことがより好ましい。
【００３７】Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3およびＹｂ2
Ｏ3の各成分は、アッベ数を低下させずに屈折率を高
め、ガラスの失透を防止し、さらにガラスの化学的耐久
性を向上させる効果がある。しかし、これら各成分の量
が、それぞれ１０％，１０％、２０％および１０％を超
えると逆に耐失透性が劣化するので好ましくない。ま
た、これらの成分の１種または２種以上の合計量が２０
％を超えるとガラスの耐失透性が劣化するので好ましく
ない。
Ｏ3の各成分は、アッベ数を低下させずに屈折率を高
め、ガラスの失透を防止し、さらにガラスの化学的耐久
性を向上させる効果がある。しかし、これら各成分の量
が、それぞれ１０％，１０％、２０％および１０％を超
えると逆に耐失透性が劣化するので好ましくない。ま
た、これらの成分の１種または２種以上の合計量が２０
％を超えるとガラスの耐失透性が劣化するので好ましく
ない。
【００３８】ＴｉＯ2成分は、ガラスの屈折率を向上さ
せ、ソーラリゼーションを防止し、かつ、コンパクショ
ン現象による屈折率変化を小さくする効果があるため、
必要に応じて任意に添加することができるが、その量は
０．１％以下で十分であり、０．１％を超えて含有させ
るとガラスの短波長域の光線透過率が劣化させるので好
ましくない。
せ、ソーラリゼーションを防止し、かつ、コンパクショ
ン現象による屈折率変化を小さくする効果があるため、
必要に応じて任意に添加することができるが、その量は
０．１％以下で十分であり、０．１％を超えて含有させ
るとガラスの短波長域の光線透過率が劣化させるので好
ましくない。
【００３９】ＳｎＯ2成分は、ガラスの屈折率を向上さ
せたり、失透防止に効果がある。しかしその量は１％以
下で十分である。
せたり、失透防止に効果がある。しかしその量は１％以
下で十分である。
【００４０】Ａｓ2Ｏ3およびＳｂ2Ｏ3成分は、ガラスの
清澄助剤としての効果があり、さらにＡｓ2Ｏ3成分は、
ガラスのコンパクション現象を抑制する効果があるた
め、それぞれ任意に添加しうるが、その量はそれぞれ
０．５％以下で十分である。
清澄助剤としての効果があり、さらにＡｓ2Ｏ3成分は、
ガラスのコンパクション現象を抑制する効果があるた
め、それぞれ任意に添加しうるが、その量はそれぞれ
０．５％以下で十分である。
【００４１】ＡｌＦ3成分は、ガラスの分散を小さく
し、失透防止に効果がある。しかしその量が２９％を超
えるとかえってガラスが不安定になり、ガラス中に結晶
が生じやすくなる。
し、失透防止に効果がある。しかしその量が２９％を超
えるとかえってガラスが不安定になり、ガラス中に結晶
が生じやすくなる。
【００４２】ＭｇＦ2、ＣａＦ2、ＳｒＦ2およびＢａＦ2
の各成分は、ガラスの失透を抑制するのに有効であり、
ＢａＦ2の量が１０％未満では、化学的に安定なガラス
が得難くなる。また、ＭｇＦ2は８％、ＣａＦ2は２７
％、ＳｒＦ2は２７％およびＢａＦ2は４７％をそれぞれ
超えると、かえって失透が発生しやすくなる。また、Ｍ
ｇＦ2、ＣａＦ2、ＳｒＦ2およびＢａＦ2成分の１種また
は２種以上の合計量は３０〜７０％が適当である。
の各成分は、ガラスの失透を抑制するのに有効であり、
ＢａＦ2の量が１０％未満では、化学的に安定なガラス
が得難くなる。また、ＭｇＦ2は８％、ＣａＦ2は２７
％、ＳｒＦ2は２７％およびＢａＦ2は４７％をそれぞれ
超えると、かえって失透が発生しやすくなる。また、Ｍ
ｇＦ2、ＣａＦ2、ＳｒＦ2およびＢａＦ2成分の１種また
は２種以上の合計量は３０〜７０％が適当である。
【００４３】ＹＦ3，ＬａＦ3およびＧｄＦ3の各成分
は、ガラスの屈折率を高め、耐失透性の向上に効果があ
るが、これらの量はそれぞれ１０％以下が適当である。
は、ガラスの屈折率を高め、耐失透性の向上に効果があ
るが、これらの量はそれぞれ１０％以下が適当である。
【００４４】ＬｉＦ、ＮａＦおよびＫＦの各成分は、ガ
ラスの耐失透性を向上させる効果があるが、しかしこれ
らの量が、それぞれ３％、１％および１％を超えるとか
えって失透しやすくなり適当でない。
ラスの耐失透性を向上させる効果があるが、しかしこれ
らの量が、それぞれ３％、１％および１％を超えるとか
えって失透しやすくなり適当でない。
【００４５】さらに、Ｐ2Ｏ5−Ａｌ2Ｏ3−アルカリ土類
フッ化物系ガラスにおいては、コンパクション現象によ
るガラスの屈折率変化を小さくするため、一種または二
種以上の上記フッ化物に含まれるＦの合計量を１０〜４
５％の範囲とすることが適当である。また、上記酸化物
およびフッ化物は、それぞれの金属イオン、酸素イオン
およびフッ素イオンの比率を保つ範囲において、適宜酸
化物とフッ化物とを置換しても差し支えない。
フッ化物系ガラスにおいては、コンパクション現象によ
るガラスの屈折率変化を小さくするため、一種または二
種以上の上記フッ化物に含まれるＦの合計量を１０〜４
５％の範囲とすることが適当である。また、上記酸化物
およびフッ化物は、それぞれの金属イオン、酸素イオン
およびフッ素イオンの比率を保つ範囲において、適宜酸
化物とフッ化物とを置換しても差し支えない。
【００４６】
【実施例】次に、本発明の光学ガラスにかかる実施例に
ついて説明する。表１〜表４に示す実施組成例Ｎｏ．１
〜Ｎｏ．２４は、本発明にかかるＳｉＯ2−ＰｂＯ−ア
ルカリ金属酸化物系ガラスの実施組成例である。また、
表５〜表６に示す実施組成例Ｎｏ．２５〜Ｎｏ．３８
は、本発明にかかるＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−アルカリ金属酸
化物および／またはアルカリ土類金属酸化物系ガラスの
実施組成例である。また、表７〜表９に示す実施組成例
Ｎｏ．３９〜Ｎｏ．５９は、本発明にかかるＰ 2Ｏ5−Ａ
ｌ2Ｏ3−アルカリ土類フッ化物系ガラスの実施組成例で
ある。さらに、表１０は、本発明にかかるＳｉＯ2−Ｐ
ｂＯ−アルカリ金属酸化物系ガラスの実施組成例Ｎｏ．
６０〜Ｎｏ．６４と従来のガラスの比較組成例Ｎｏ．Ａ
およびＮｏ．Ｂとの比較（比較Ｉおよび比較II）を示
し、表１１は、本発明にかかるＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−アル
カリ金属酸化物および／またはアルカリ土類金属酸化物
系ガラスの実施組成例Ｎｏ．６５およびＮｏ．６６と従
来のガラスの比較組成例Ｎｏ．ＣおよびＮｏ．Ｄとの比
較（比較IIIおよび比較IV）を示した。
ついて説明する。表１〜表４に示す実施組成例Ｎｏ．１
〜Ｎｏ．２４は、本発明にかかるＳｉＯ2−ＰｂＯ−ア
ルカリ金属酸化物系ガラスの実施組成例である。また、
表５〜表６に示す実施組成例Ｎｏ．２５〜Ｎｏ．３８
は、本発明にかかるＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−アルカリ金属酸
化物および／またはアルカリ土類金属酸化物系ガラスの
実施組成例である。また、表７〜表９に示す実施組成例
Ｎｏ．３９〜Ｎｏ．５９は、本発明にかかるＰ 2Ｏ5−Ａ
ｌ2Ｏ3−アルカリ土類フッ化物系ガラスの実施組成例で
ある。さらに、表１０は、本発明にかかるＳｉＯ2−Ｐ
ｂＯ−アルカリ金属酸化物系ガラスの実施組成例Ｎｏ．
６０〜Ｎｏ．６４と従来のガラスの比較組成例Ｎｏ．Ａ
およびＮｏ．Ｂとの比較（比較Ｉおよび比較II）を示
し、表１１は、本発明にかかるＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−アル
カリ金属酸化物および／またはアルカリ土類金属酸化物
系ガラスの実施組成例Ｎｏ．６５およびＮｏ．６６と従
来のガラスの比較組成例Ｎｏ．ＣおよびＮｏ．Ｄとの比
較（比較IIIおよび比較IV）を示した。
【００４７】なお、表１〜表１１に示したΔｎ（ｐｐ
ｍ）は、ビーム直径＝２．０ｍｍ，波長＝３５１ｎｍの
パルスレーザー光（平均出力（Average Output Power）
＝０．４３Ｗ，パルス繰り返し数（Pulse Repetition R
ate）＝５ｋＨｚ，パルス幅（Pulse Width）＝４００ｎ
ｓ）を、照射時間＝１時間という照射条件で、ガラスに
照射した部分の照射前後の屈折率の変化量を示したもの
である。また、表１２は、本発明にかかるＳｉＯ2−Ｐ
ｂＯ−アルカリ金属酸化物系ガラスの実施組成例Ｎｏ．
６７〜Ｎｏ．７０および本発明にかかるＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ
3−アルカリ金属酸化物および／またはアルカリ土類金
属酸化物系ガラスの実施組成例Ｎｏ．７１〜Ｎｏ．７３
を示し、表１３は表１２に示したガラスに、前記レーザ
（波長３５１ｎｍ，ビーム直径＝２．０ｍｍ）の出力お
よび照射時間を表１〜表１１とは照射条件を変えて、照
射した部分の照射前後の屈折率の変化量：Δｎ（ｐｐ
ｍ）を示したものである。
ｍ）は、ビーム直径＝２．０ｍｍ，波長＝３５１ｎｍの
パルスレーザー光（平均出力（Average Output Power）
＝０．４３Ｗ，パルス繰り返し数（Pulse Repetition R
ate）＝５ｋＨｚ，パルス幅（Pulse Width）＝４００ｎ
ｓ）を、照射時間＝１時間という照射条件で、ガラスに
照射した部分の照射前後の屈折率の変化量を示したもの
である。また、表１２は、本発明にかかるＳｉＯ2−Ｐ
ｂＯ−アルカリ金属酸化物系ガラスの実施組成例Ｎｏ．
６７〜Ｎｏ．７０および本発明にかかるＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ
3−アルカリ金属酸化物および／またはアルカリ土類金
属酸化物系ガラスの実施組成例Ｎｏ．７１〜Ｎｏ．７３
を示し、表１３は表１２に示したガラスに、前記レーザ
（波長３５１ｎｍ，ビーム直径＝２．０ｍｍ）の出力お
よび照射時間を表１〜表１１とは照射条件を変えて、照
射した部分の照射前後の屈折率の変化量：Δｎ（ｐｐ
ｍ）を示したものである。
【００４８】
【表１】
【００４９】
【表２】
【００５０】
【表３】
【００５１】
【表４】
【００５２】
【表５】
【００５３】
【表６】
【００５４】
【表７】
【００５５】
【表８】
【００５６】
【表９】
【００５７】
【表１０】
【００５８】
【表１１】
【００５９】
【表１２】
【００６０】
【表１３】
【００６１】表１〜表１２に見られるとおり、本発明の
実施組成例Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７３のガラスは、いずれ
も、レーザー照射前後の屈折率の変化量（Δｎ）が５ｐ
ｐｍ以下であり、表１０および表１１に示した本発明の
実施組成例Ｎｏ．６０〜Ｎｏ．６６のガラスは、ＳｉＯ
2、ＰｂＯ、Ｂ2Ｏ3、アルカリ金属酸化物およびＢａＯ
等の含有量ならびにｎｄおよびνｄがこれらの実施組成
例のガラスと近似している比較組成例Ｎｏ．Ａ〜Ｎｏ．
Ｄの従来のガラスと比べて、いずれもレーザー照射前後
の屈折率の変化量（Δｎ）が小さく、フッ素成分および
／または酸化チタン成分および／または酸化砒素成分含
有の効果を示している。
実施組成例Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７３のガラスは、いずれ
も、レーザー照射前後の屈折率の変化量（Δｎ）が５ｐ
ｐｍ以下であり、表１０および表１１に示した本発明の
実施組成例Ｎｏ．６０〜Ｎｏ．６６のガラスは、ＳｉＯ
2、ＰｂＯ、Ｂ2Ｏ3、アルカリ金属酸化物およびＢａＯ
等の含有量ならびにｎｄおよびνｄがこれらの実施組成
例のガラスと近似している比較組成例Ｎｏ．Ａ〜Ｎｏ．
Ｄの従来のガラスと比べて、いずれもレーザー照射前後
の屈折率の変化量（Δｎ）が小さく、フッ素成分および
／または酸化チタン成分および／または酸化砒素成分含
有の効果を示している。
【００６２】また、本発明の上記実施組成例のガラス
は、いずれも、酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、燐
酸塩、弗化物等の光学ガラス用原料を秤量混合した後、
白金容器および／または石英容器等を用い、９００〜１
５００℃で約３〜１０時間、溶融、清澄、攪拌、均質化
し、所定の温度まで冷却した後、余熱した金型に鋳込
み、徐冷することにより容易に製造することができる。
は、いずれも、酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、燐
酸塩、弗化物等の光学ガラス用原料を秤量混合した後、
白金容器および／または石英容器等を用い、９００〜１
５００℃で約３〜１０時間、溶融、清澄、攪拌、均質化
し、所定の温度まで冷却した後、余熱した金型に鋳込
み、徐冷することにより容易に製造することができる。
【００６３】
【発明の効果】上述のとおり、本発明にかかる光学ガラ
スは、波長＝３５１ｎｍのパルスレーザー光（平均出力
（Average Output Power）＝０．４３Ｗ，パルス繰り返
し数（Pulse Repetition Rate）＝５ｋＨｚ，パルス幅
（Pulse Width）＝４００ｎｓ）を１時間照射した後の
屈折率の変化量（Δｎ：照射前後の屈折率の差）が５ｐ
ｐｍ以下である光学ガラスであり、また、フッ素成分お
よび／または酸化チタン成分および／または酸化砒素成
分を含有する光学ガラスであり、また、特定の組成範囲
のフッ素成分および／または酸化チタン成分および／ま
たは酸化砒素成分を含有するＳｉＯ2−ＰｂＯ−アルカ
リ金属酸化物系ガラス、または特定の組成範囲のフッ素
成分および／または酸化チタン成分および／または酸化
砒素成分を含有するＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−アルカリ金属酸
化物および／またはアルカリ土類金属酸化物系ガラス、
または特定の組成範囲のフッ素成分および／または酸化
チタン成分および／または酸化砒素成分を含有するＰ2
Ｏ5−Ａｌ2Ｏ3−アルカリ土類フッ化物系ガラスである
から、波長３００〜４００ｎｍ領域の高出力の紫外光線
やレーザー光線をガラスに照射した部分の屈折率の変化
量（Δｎ）が小さい。したがって、波長３００〜４００
ｎｍ領域の高出力の紫外光線やレーザー光線等のエネル
ギー密度の高い光線を使用する高精度の光学系に、本発
明の光学ガラスを使用したところ、ガラスの均質性の劣
化、ガラスの歪みの増大やガラス表面形状の変形をほと
んど生じないため、画像の歪みやにじみを生じることが
なかった。このように本発明のガラスは非常に有用であ
り、例えば、本発明の光学ガラスをｉ線ステッパーの光
学系や照明系のレンズとして使用すると、高集積度ＬＳ
Ｉのパターンの露光・転写を高解像度で行うことができ
る。
スは、波長＝３５１ｎｍのパルスレーザー光（平均出力
（Average Output Power）＝０．４３Ｗ，パルス繰り返
し数（Pulse Repetition Rate）＝５ｋＨｚ，パルス幅
（Pulse Width）＝４００ｎｓ）を１時間照射した後の
屈折率の変化量（Δｎ：照射前後の屈折率の差）が５ｐ
ｐｍ以下である光学ガラスであり、また、フッ素成分お
よび／または酸化チタン成分および／または酸化砒素成
分を含有する光学ガラスであり、また、特定の組成範囲
のフッ素成分および／または酸化チタン成分および／ま
たは酸化砒素成分を含有するＳｉＯ2−ＰｂＯ−アルカ
リ金属酸化物系ガラス、または特定の組成範囲のフッ素
成分および／または酸化チタン成分および／または酸化
砒素成分を含有するＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−アルカリ金属酸
化物および／またはアルカリ土類金属酸化物系ガラス、
または特定の組成範囲のフッ素成分および／または酸化
チタン成分および／または酸化砒素成分を含有するＰ2
Ｏ5−Ａｌ2Ｏ3−アルカリ土類フッ化物系ガラスである
から、波長３００〜４００ｎｍ領域の高出力の紫外光線
やレーザー光線をガラスに照射した部分の屈折率の変化
量（Δｎ）が小さい。したがって、波長３００〜４００
ｎｍ領域の高出力の紫外光線やレーザー光線等のエネル
ギー密度の高い光線を使用する高精度の光学系に、本発
明の光学ガラスを使用したところ、ガラスの均質性の劣
化、ガラスの歪みの増大やガラス表面形状の変形をほと
んど生じないため、画像の歪みやにじみを生じることが
なかった。このように本発明のガラスは非常に有用であ
り、例えば、本発明の光学ガラスをｉ線ステッパーの光
学系や照明系のレンズとして使用すると、高集積度ＬＳ
Ｉのパターンの露光・転写を高解像度で行うことができ
る。
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ０３Ｃ 3/089 Ｃ０３Ｃ 3/089
3/091 3/091
3/093 3/093
3/102 3/102
3/108 3/108
3/112 3/112
3/115 3/115
Ｇ０２Ｂ 1/00 Ｇ０２Ｂ 1/00
(72)発明者 妹尾 龍也
神奈川県相模原市小山１丁目15番30号 株
式会社オハラ内
(72)発明者 松本 覚
神奈川県相模原市小山１丁目15番30号 株
式会社オハラ内
Ｆターム(参考） 4G062 AA04 BB01 BB09 DA05 DA06
DB01 DB02 DB03 DB04 DC01
DC02 DC03 DC04 DD01 DE01
DE02 DE03 DF01 DF02 DF03
DF04 DF05 EA01 EA02 EA03
EA10 EB01 EB02 EB03 EB04
EC01 EC02 EC03 EC04 ED01
ED02 ED03 EE01 EE02 EE03
EF01 EF02 EF03 EG01 EG02
EG03 EG04 EG05 FA01 FA10
FB01 FB02 FC01 FD01 FE01
FE02 FF01 FG01 FH01 FJ01
FJ02 FJ03 FK01 FK02 FK03
FL01 GA01 GA10 GB01 GC01
GD01 GE01 GE02 GE03 GE04
GE05 HH01 HH03 HH05 HH07
HH09 HH11 HH13 HH15 HH17
HH20 JJ01 JJ03 JJ04 JJ05
JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK04
KK05 KK07 KK08 KK10 MM02
NN40
Claims (8)
- 【請求項１】ガラスに、波長＝３５１ｎｍのパルスレー
ザー光（平均出力（Average OutputPower）＝０．４３
Ｗ，パルス繰り返し数（Pulse Repetition Rate）＝５
ｋＨｚ，パルス幅（Pulse Width）＝４００ｎｓ）を１
時間照射した後の屈折率の変化量（Δｎ：照射前後の屈
折率の差）が５ｐｐｍ以下であることを特徴とする光学
ガラス。 - 【請求項２】フッ素成分および／または酸化チタン成分
および／または酸化砒素成分を含有することを特徴とす
る請求項１に記載の光学ガラス。 - 【請求項３】質量％で、フッ素成分として一種または二
種以上のフッ化物のＦの合計量 ０．１〜４５％および
／または酸化チタン成分としてＴｉＯ2 ０．００１〜
０．５％および／または酸化砒素成分としてＡｓ2Ｏ3
０．００１〜１％を含有することを特徴とする請求項２
に記載の光学ガラス。 - 【請求項４】質量％で、ＳｉＯ2 ４０〜７０％、Ｐｂ
Ｏ １４〜５０％、Ｎａ2Ｏ ０〜１４％、Ｋ2Ｏ ０〜
１５％、ただし、Ｎａ2Ｏおよび／またはＫ2Ｏの合計量
８〜１７％、Ｂ2Ｏ3 ０〜５％、Ａｓ2Ｏ3 ０〜１％、
Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、ＴｉＯ2 ０〜０．２％、およ
び、一種または二種以上の上記酸化物の一部または全部
を置換したフッ化物のＦの合計量０〜２％を含有するこ
とを特徴とする請求項３に記載の光学ガラス。 - 【請求項５】質量％で、ＳｉＯ2 ３０〜７０％、Ｂ2Ｏ
3 ３〜２０％、Ａｌ2Ｏ3 ０〜６％、Ｌｉ2Ｏ ０〜５
％、Ｎａ2Ｏ ０〜１３％、Ｋ2Ｏ ０〜１２％、ＢａＯ
０〜４２％、ＺｎＯ ０〜７％、ただし、Ｎａ2Ｏ、
Ｋ2Ｏ、ＢａＯおよびＺｎＯの一種または二種以上の合
計量１０〜４５％、ＰｂＯ ０〜２％、ＴｉＯ2 ０〜
０．５％、Ａｓ2Ｏ3 ０〜１％、Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、
および、一種または二種以上の上記酸化物の一部または
全部を置換したフッ化物のＦの合計量０〜１１％を含有
することを特徴とする請求項３に記載の光学ガラス。 - 【請求項６】質量％で、Ｌｉ2Ｏ ０〜２％、ＣａＯ
０〜２％、ＳｒＯ ０〜２％、ＢａＯ ０〜５％、Ａｌ
2Ｏ3 ０〜２％、ただし、上記各成分の一種または二種
以上の合計量５％以下を含有することを特徴とする請求
項４に記載の光学ガラス。 - 【請求項７】質量％で、ＣａＯ ０〜２％、ＳｒＯ ０
〜２％、ＺｒＯ2 ０〜２％、ただし、上記各成分の一
種または二種以上の合計量２％以下を含有することを特
徴とする請求項５に記載の光学ガラス。 - 【請求項８】質量％で、Ｐ2Ｏ5 ４〜３９％、Ａｌ2Ｏ3
０〜９％、ＭｇＯ ０〜５％、ＣａＯ ０〜６％、Ｓ
ｒＯ ０〜９％、ＢａＯ ０〜１０％、Ｙ2Ｏ3 ０〜１
０％、Ｌａ2Ｏ3 ０〜１０％ Ｇｄ2Ｏ3 ０〜２０％、Ｙｂ2Ｏ3 ０〜１０％、ただ
し、Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3およびＹｂ2Ｏ3の一種
または二種以上の合計量０〜２０％、ＴｉＯ2 ０〜
０．１％、ＳｎＯ2 ０〜１％、Ａｓ2Ｏ3 ０〜０．５
％、Ｓｂ2Ｏ3 ０〜０．５％、ＡｌＦ3 ０〜２９％、
ＭｇＦ2 ０〜８％、ＣａＦ2 ０〜２７％、ＳｒＦ2
０〜２７％、ＢａＦ2 １０〜４７％、ＹＦ3 ０〜１０
％、ＬａＦ3 ０〜１０％、ＧｄＦ3 ０〜１０％、Ｌｉ
Ｆ ０〜３％、ＮａＦ ０〜１％、ＫＦ ０〜１％、た
だし、一種または二種以上の上記フッ化物のＦの合計量
が１０〜４５％であり、かつ、ＭｇＦ2、ＣａＦ2、Ｓｒ
Ｆ2およびＢａＦ2の一種または二種以上の合計量３０〜
７０％を含有することを特徴とする請求項３に記載の光
学ガラス。
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|---|---|---|---|
| JP2001164358A JP5349721B2 (ja) | 2000-06-05 | 2001-05-31 | 光照射による屈折率変化の小さい光学ガラス |
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|---|---|---|---|
| JP2000167377 | 2000-06-05 | ||
| JP2000-167377 | 2000-06-05 | ||
| JP2000167377 | 2000-06-05 | ||
| JP2000-330066 | 2000-10-30 | ||
| JP2000330066 | 2000-10-30 | ||
| JP2000330066 | 2000-10-30 | ||
| JP2001156988 | 2001-05-25 | ||
| JP2001156988 | 2001-05-25 | ||
| JP2001-156988 | 2001-05-25 | ||
| JP2001164358A JP5349721B2 (ja) | 2000-06-05 | 2001-05-31 | 光照射による屈折率変化の小さい光学ガラス |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP2003040645A5 JP2003040645A5 (ja) | 2004-09-09 |
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ID=27481341
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|---|---|
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