JP2003114301A - 安定性が高められた光学部品の製造方法、それにより得られる部品、及びそれらの使用 - Google Patents
安定性が高められた光学部品の製造方法、それにより得られる部品、及びそれらの使用Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】光学部品の製造プロセスの歩留まりを高めると
ともに、部品の安定性を高め、微細凹凸及び光散乱の出
現を減少させ、同時に、良好な嵌合を生じさせること。 【解決手段】母材を所望の三次元形状を有するブランク
へと形削りすることにより、高められた安定性と嵌合精
度が高い光学的に活性な三次元形状，それはその表面に
よって規定される，とを有する光学部品，特には結晶質
の光学部品，を製造する方法であって、そのように形成
された三次元形状の表面に被覆層を塗布し、前記被覆層
のアブレーションにより前記嵌合精度を得る。
ともに、部品の安定性を高め、微細凹凸及び光散乱の出
現を減少させ、同時に、良好な嵌合を生じさせること。 【解決手段】母材を所望の三次元形状を有するブランク
へと形削りすることにより、高められた安定性と嵌合精
度が高い光学的に活性な三次元形状，それはその表面に
よって規定される，とを有する光学部品，特には結晶質
の光学部品，を製造する方法であって、そのように形成
された三次元形状の表面に被覆層を塗布し、前記被覆層
のアブレーションにより前記嵌合精度を得る。
Description
【０００１】本発明は、光学部品，特には結晶質母材の
光学部品，の製造方法、並びに、それにより得られる部
品及びそれらの使用に関する。
光学部品，の製造方法、並びに、それにより得られる部
品及びそれらの使用に関する。
【０００２】レンズやプリズムのような光学部品は、長
い間、多様な応用の目的で種々の光学素子を製造するた
めのものとして知られている。それらは、通常、電磁放
射を透過させる母材で構成されており、この材料は、そ
れを通過する波動ビームの方向をそれが入射及び出射す
る表面で偏向させる光学的に活性な三次元形状または幾
何を有している。通常、実行可能な限りにおいては、そ
の光学的に活性な形状は、プラスチックの場合には主と
してパターンへと直接的に注型され、光学ガラスまたは
結晶の場合にはチッピング、鋸引き、及びグラインディ
ングにより材料のブロックから切り出されている。
い間、多様な応用の目的で種々の光学素子を製造するた
めのものとして知られている。それらは、通常、電磁放
射を透過させる母材で構成されており、この材料は、そ
れを通過する波動ビームの方向をそれが入射及び出射す
る表面で偏向させる光学的に活性な三次元形状または幾
何を有している。通常、実行可能な限りにおいては、そ
の光学的に活性な形状は、プラスチックの場合には主と
してパターンへと直接的に注型され、光学ガラスまたは
結晶の場合にはチッピング、鋸引き、及びグラインディ
ングにより材料のブロックから切り出されている。
【０００３】しかしながら、そのような光学要素の表面
は、完全に平坦な訳ではなく、微細凹凸とも呼ばれる様
々なサイズの微視的な凹凸を有している。光線がそのよ
うな凹凸箇所に当たると、その光線は完全に平坦な表面
を突き進む光線とは異なる入射角または出射角で光学要
素と相互作用する。それゆえ、この光線または電磁波
は、変更された入射／出射角に対応して不所望な方向へ
偏向される。このようにして、個々の光学部品やレンズ
に典型的であり且つその出力に不利に影響する光散乱を
生じる。
は、完全に平坦な訳ではなく、微細凹凸とも呼ばれる様
々なサイズの微視的な凹凸を有している。光線がそのよ
うな凹凸箇所に当たると、その光線は完全に平坦な表面
を突き進む光線とは異なる入射角または出射角で光学要
素と相互作用する。それゆえ、この光線または電磁波
は、変更された入射／出射角に対応して不所望な方向へ
偏向される。このようにして、個々の光学部品やレンズ
に典型的であり且つその出力に不利に影響する光散乱を
生じる。
【０００４】そのような光学部品の表面を滑らかにする
ために、多くの調査が始められている。光学表面の微細
凹凸はグラインディング、ポリッシング、及びエッチン
グによって出鱈目に減少させられ得ないので、等しい或
いはほぼ等しい屈折率を有する誘電体を堆積することに
よりこれら凹凸を滑らかにすることが試みられている。
ＤＤ［東ドイツ］−Ａ ２８８，４６６に記載されるよ
うに、誘電層が例えば反応性電子ビーム堆積により導入
される。この手法では、微細凹凸の窪みまたは谷が大体
埋め込まれるのに等しい量の材料のみがその表面に堆積
され、それにより、より滑らかな表面となる。
ために、多くの調査が始められている。光学表面の微細
凹凸はグラインディング、ポリッシング、及びエッチン
グによって出鱈目に減少させられ得ないので、等しい或
いはほぼ等しい屈折率を有する誘電体を堆積することに
よりこれら凹凸を滑らかにすることが試みられている。
ＤＤ［東ドイツ］−Ａ ２８８，４６６に記載されるよ
うに、誘電層が例えば反応性電子ビーム堆積により導入
される。この手法では、微細凹凸の窪みまたは谷が大体
埋め込まれるのに等しい量の材料のみがその表面に堆積
され、それにより、より滑らかな表面となる。
【０００５】この方法は、その光学表面は誘電層の堆積
前に既に最適にポリッシュされていること，すなわち、
最適または最小限の微細凹凸が生成されていること，を
仮定している。そのような高度にポリッシュされた最小
限の微細凹凸を生じさせるためには、数多くの処理工程
が必要である。しかしながら、それぞれの処理工程は、
分子骨格，特には母材の結晶構造，に余計な応力を及ぼ
す。既に存在している結晶または材料の欠陥に加え、こ
の応力は、母材の分子構造に付加的な微小粉砕をもたら
すか、或いは、例えば既に存在している結晶欠陥などに
より生じた材料中の応力及び歪みの緩和をもたらす。こ
れにより、母材の安定性は低下する。その材料が結晶質
構造を有している場合、特には、それが単結晶である場
合、その結晶は、僅かな温度ストレスや機械的荷重によ
り粉砕されるか、或いは、嵌め合いにズレを生じて結晶
表面に沿ってクリスタルユニット中に存在している応力
や歪みを圧倒（break down）し始めるかも知れない。そ
のような材料の処理，特にはグラインディング及びポリ
ッシング，により、それに関係した材料の摩擦のせいで
結晶欠陥は表面に到達し、これら結晶欠陥はエネルギー
の解放とともにそれら応力や歪みを緩和し、それは前述
のズレへと導くか或いは様々なサイズの材料片への分裂
へと導く。そのような効果は、軟質であり且つ高純度の
結晶で特に著しい。異質原子は、殆どの位置にとって不
適当なそれらのサイズが小さなガラス質領域を生じさせ
るので、高純度結晶中に欠陥を導入する。これらガラス
質領域は、格子のすべりを巨視的に防ぐパテとして作用
する。透過性への要求並びに最大の均質性及び最小のひ
ずみ複屈折への要求のため、ＵＶにおける光学リソグラ
フィのための結晶は高純度でなければならない。
前に既に最適にポリッシュされていること，すなわち、
最適または最小限の微細凹凸が生成されていること，を
仮定している。そのような高度にポリッシュされた最小
限の微細凹凸を生じさせるためには、数多くの処理工程
が必要である。しかしながら、それぞれの処理工程は、
分子骨格，特には母材の結晶構造，に余計な応力を及ぼ
す。既に存在している結晶または材料の欠陥に加え、こ
の応力は、母材の分子構造に付加的な微小粉砕をもたら
すか、或いは、例えば既に存在している結晶欠陥などに
より生じた材料中の応力及び歪みの緩和をもたらす。こ
れにより、母材の安定性は低下する。その材料が結晶質
構造を有している場合、特には、それが単結晶である場
合、その結晶は、僅かな温度ストレスや機械的荷重によ
り粉砕されるか、或いは、嵌め合いにズレを生じて結晶
表面に沿ってクリスタルユニット中に存在している応力
や歪みを圧倒（break down）し始めるかも知れない。そ
のような材料の処理，特にはグラインディング及びポリ
ッシング，により、それに関係した材料の摩擦のせいで
結晶欠陥は表面に到達し、これら結晶欠陥はエネルギー
の解放とともにそれら応力や歪みを緩和し、それは前述
のズレへと導くか或いは様々なサイズの材料片への分裂
へと導く。そのような効果は、軟質であり且つ高純度の
結晶で特に著しい。異質原子は、殆どの位置にとって不
適当なそれらのサイズが小さなガラス質領域を生じさせ
るので、高純度結晶中に欠陥を導入する。これらガラス
質領域は、格子のすべりを巨視的に防ぐパテとして作用
する。透過性への要求並びに最大の均質性及び最小のひ
ずみ複屈折への要求のため、ＵＶにおける光学リソグラ
フィのための結晶は高純度でなければならない。
【０００６】上述した材料の欠陥は、光学部品の製造に
おいて、さらなる歩留まりの低下をもたらす。大量の技
術的処理について低下した歩留まりをさらに考慮する
と、何れにせよ、例えば、微細リソグラフィの対物レン
ズのように大きな径の光学部品に必要な、大きく、高度
に均質で、方向性の単結晶の成長では、そのような光学
部品の処理または製造の際の廃棄（discard）数の増加
は全プロセスの歩留まりを桁外れに低下させ、それはコ
ストを顕著に上昇させる。
おいて、さらなる歩留まりの低下をもたらす。大量の技
術的処理について低下した歩留まりをさらに考慮する
と、何れにせよ、例えば、微細リソグラフィの対物レン
ズのように大きな径の光学部品に必要な、大きく、高度
に均質で、方向性の単結晶の成長では、そのような光学
部品の処理または製造の際の廃棄（discard）数の増加
は全プロセスの歩留まりを桁外れに低下させ、それはコ
ストを顕著に上昇させる。
【０００７】そのような高性能光学素子並びにそれらの
部品または光学要素にとっては、光散乱の最小化が重要
であるだけでなく、それらの光学的に活性な三次元形状
またはそれらの幾何も重要である。光学部品の実際の形
状を理論的な形状に可能な限り近づけることが試みられ
ている。これは、従来、最適なまたは理論的なレンズま
たはプリズム形状に対応したネガパターン，その中に完
成したレンズまたはプリズムが挿入される，をつくるこ
とにより為されていた。最適に嵌合した形状からの極微
な逸脱はニュートンリングとして見ることができる。観
察されるニュートンリングが少ないほど、完成したレン
ズはより良好にネガ形状に適合している、すなわち、そ
れは所望の最適な均一レンズ曲率またはプリズム角によ
り近くなる。レンズ形状の品質は、「嵌合精度」または
「単嵌合」と呼ばれる。より近代的な測定法は、干渉計
により非接触で行う。表面形状は、試験片で反射され且
つ参照波と干渉させられる波による適当な計算機評価技
術を用いた高精度な方法で決定される。
部品または光学要素にとっては、光散乱の最小化が重要
であるだけでなく、それらの光学的に活性な三次元形状
またはそれらの幾何も重要である。光学部品の実際の形
状を理論的な形状に可能な限り近づけることが試みられ
ている。これは、従来、最適なまたは理論的なレンズま
たはプリズム形状に対応したネガパターン，その中に完
成したレンズまたはプリズムが挿入される，をつくるこ
とにより為されていた。最適に嵌合した形状からの極微
な逸脱はニュートンリングとして見ることができる。観
察されるニュートンリングが少ないほど、完成したレン
ズはより良好にネガ形状に適合している、すなわち、そ
れは所望の最適な均一レンズ曲率またはプリズム角によ
り近くなる。レンズ形状の品質は、「嵌合精度」または
「単嵌合」と呼ばれる。より近代的な測定法は、干渉計
により非接触で行う。表面形状は、試験片で反射され且
つ参照波と干渉させられる波による適当な計算機評価技
術を用いた高精度な方法で決定される。
【０００８】結晶においては、光散乱を防ぐことを試み
て小さな微細凹凸へとポリッシングしても良好な嵌合は
達成され得ないことが分かっている。他方、激しいポリ
ッシングにより良好な嵌合を得ようと試みると、表面の
微細凹凸が激しくなり、光散乱のせいで相当な損失とな
る。
て小さな微細凹凸へとポリッシングしても良好な嵌合は
達成され得ないことが分かっている。他方、激しいポリ
ッシングにより良好な嵌合を得ようと試みると、表面の
微細凹凸が激しくなり、光散乱のせいで相当な損失とな
る。
【０００９】それゆえ、本発明の目的は、光学部品の製
造プロセスの歩留まりを高めるとともに、そのような部
品の安定性を高め、微細凹凸及び光散乱の出現を減少さ
せ、同時に、良好な嵌合を生じさせることにある。
造プロセスの歩留まりを高めるとともに、そのような部
品の安定性を高め、微細凹凸及び光散乱の出現を減少さ
せ、同時に、良好な嵌合を生じさせることにある。
【００１０】本発明によると、上述した対物レンズは、
毎度、それ自体が公知の方法で光学部品を所望の光学的
に活性な形状にモデリングすることにより得られ、次い
で、被覆層が塗布され、その被覆層のアブレーションに
より嵌合精度が達成されることが分かっている。その光
学的に活性な形状は、通常、ブランクを仕上げること，
すなわち、材料の標的とされるエロージョンの除去，に
より得られる。
毎度、それ自体が公知の方法で光学部品を所望の光学的
に活性な形状にモデリングすることにより得られ、次い
で、被覆層が塗布され、その被覆層のアブレーションに
より嵌合精度が達成されることが分かっている。その光
学的に活性な形状は、通常、ブランクを仕上げること，
すなわち、材料の標的とされるエロージョンの除去，に
より得られる。
【００１１】驚くべきことに、その部品の処理工程，特
にはグラインディング及びポリッシング，の数は、本発
明に係る手法により、およそ２０工程から数工程，およ
そ５工程，にまで減少させられ得て、それは機械的応力
及び／または熱応力がレンズに及ぶのを顕著に減少させ
ることが分かった。
にはグラインディング及びポリッシング，の数は、本発
明に係る手法により、およそ２０工程から数工程，およ
そ５工程，にまで減少させられ得て、それは機械的応力
及び／または熱応力がレンズに及ぶのを顕著に減少させ
ることが分かった。
【００１２】また、被覆層の塗布は、光学部品の母材に
おける内発的な変化を打ち消す「ベルト」としての役割
を果たすため、その部品の安定性を高めることも分かっ
ている。
おける内発的な変化を打ち消す「ベルト」としての役割
を果たすため、その部品の安定性を高めることも分かっ
ている。
【００１３】加えて、驚くべきことに、この方法では、
微細凹凸と光散乱による損失との双方を減少させるとと
もに高い嵌合精度を達成し得ることが分かっている。
微細凹凸と光散乱による損失との双方を減少させるとと
もに高い嵌合精度を達成し得ることが分かっている。
【００１４】それゆえ、本発明は光学部品の製造方法に
関し、そこでは、その表面上に被覆層が塗布され、次い
で、その被覆層のアブレーションにより嵌合精度が所望
の三次元形状へと調節される。
関し、そこでは、その表面上に被覆層が塗布され、次い
で、その被覆層のアブレーションにより嵌合精度が所望
の三次元形状へと調節される。
【００１５】原則として、どのような光学部品のどのよ
うな表面も、本発明に係る方法により処理され得る。こ
こでは、光学レンズ，特には結晶レンズ，が例として挙
げられる。
うな表面も、本発明に係る方法により処理され得る。こ
こでは、光学レンズ，特には結晶レンズ，が例として挙
げられる。
【００１６】好ましい態様では、これら光学レンズは、
高度に結晶質の材料，特には単結晶，で構成される。好
ましい結晶材料は、例えば、ＮａＦ、ＫＦ、ＣａＦ2、
ＢａＦ2、ＬｉＦ及びＭｇＦ2である。
高度に結晶質の材料，特には単結晶，で構成される。好
ましい結晶材料は、例えば、ＮａＦ、ＫＦ、ＣａＦ2、
ＢａＦ2、ＬｉＦ及びＭｇＦ2である。
【００１７】本発明に係る方法では、好ましくは、被覆
層に誘電体が使用される。これに適した材料は、例え
ば、ＭｇＦ2、Ａｌ2Ｏ3或いはＬａＦ3である。
層に誘電体が使用される。これに適した材料は、例え
ば、ＭｇＦ2、Ａｌ2Ｏ3或いはＬａＦ3である。
【００１８】被覆層の材料及び光学母材の屈折率は、同
じであってもよく或いは異なっていてもよい。しかしな
がら、それらは少しだけ異なっていることが好ましい。
３０％までの逸脱でも利益を生じさせるが、特には１０
％までの逸脱が、及び、５％までの逸脱が特に好ましい
ことが明らかにされている。光学表面欠陥の優れた補償
は、屈折率におけるそのような小さな差で可能となる。
例えばレンズ材料が特に低い屈折率を有している場合、
塗布されるべき被覆層には高度に屈折性ではない材料を
使用することが好ましい。概して、被覆層の初期材料の
屈折率は、光学部品の材料の屈折率に比べてより高い，
特には僅かに高い，ことが確認されている。堆積される
層はいつも屈折率の高い初期材料（例えば、ＳｉＯ2層
に関する石英ガラス）よりも幾分低い屈折率を有してい
るので、屈折率の差は小さく維持され得る。
じであってもよく或いは異なっていてもよい。しかしな
がら、それらは少しだけ異なっていることが好ましい。
３０％までの逸脱でも利益を生じさせるが、特には１０
％までの逸脱が、及び、５％までの逸脱が特に好ましい
ことが明らかにされている。光学表面欠陥の優れた補償
は、屈折率におけるそのような小さな差で可能となる。
例えばレンズ材料が特に低い屈折率を有している場合、
塗布されるべき被覆層には高度に屈折性ではない材料を
使用することが好ましい。概して、被覆層の初期材料の
屈折率は、光学部品の材料の屈折率に比べてより高い，
特には僅かに高い，ことが確認されている。堆積される
層はいつも屈折率の高い初期材料（例えば、ＳｉＯ2層
に関する石英ガラス）よりも幾分低い屈折率を有してい
るので、屈折率の差は小さく維持され得る。
【００１９】被覆層は、好ましくは少なくとも０．２μ
ｍ、特には０．３乃至５μｍの範囲内の厚さに塗布され
るべきであることが判明している。しかしながら、最終
的には、被覆層の可能な厚さは、堆積される材料と堆積
プロセスとに依存する。材料がより密に導入され得る
と、被覆層をより厚く形成することができる。毎度、材
料に依存して、それは過剰に厚くされるべきではなく、
もしそうであれば許容できない機械的応力が生じる。
ｍ、特には０．３乃至５μｍの範囲内の厚さに塗布され
るべきであることが判明している。しかしながら、最終
的には、被覆層の可能な厚さは、堆積される材料と堆積
プロセスとに依存する。材料がより密に導入され得る
と、被覆層をより厚く形成することができる。毎度、材
料に依存して、それは過剰に厚くされるべきではなく、
もしそうであれば許容できない機械的応力が生じる。
【００２０】被覆層は様々な技術により塗布され得る。
そのような方法は当業者には公知である。被覆層の材料
は、イオンビーム堆積により最も密になる。これに用い
られる条件は、被覆層の材料及び光学部品に合わされ
る。
そのような方法は当業者には公知である。被覆層の材料
は、イオンビーム堆積により最も密になる。これに用い
られる条件は、被覆層の材料及び光学部品に合わされ
る。
【００２１】被覆層を塗布する前に、光学部品はその表
面から水や脂質残留物などを除去する目的で通常の方法
により注意深く清浄化される。次いで、その表面は、好
ましくは、例えば、ポリッシング，特にはピッチポリッ
シング，による形削り処理に供される。
面から水や脂質残留物などを除去する目的で通常の方法
により注意深く清浄化される。次いで、その表面は、好
ましくは、例えば、ポリッシング，特にはピッチポリッ
シング，による形削り処理に供される。
【００２２】光学部品は、被覆層を塗布する前であり且
つその予備的な処理の後に、好適な方法で焼き戻される
ことが分かっている。この方法では、結晶構造中の欠陥
により生じた及び表面の鋸引きやグラインディングで発
生した歪みが圧倒される。レンズ形状を生成するための
材料のアブレーションにより、成長形状の結晶中におけ
る当初の平衡した応力状態は持続的に崩壊させられる。
圧力または温度のような小さな影響により、結晶は、新
たな応力の平衡状態へと調節するためにすべりを開始す
る。７０℃乃至１５０℃の範囲内の温度での焼き戻しが
好ましい。粗い予備加工後の結晶中の歪みを圧倒するた
めには１１５〜１２５℃の温度が特に好適であり、微細
な予備加工後では約７０℃の温度が適している。
つその予備的な処理の後に、好適な方法で焼き戻される
ことが分かっている。この方法では、結晶構造中の欠陥
により生じた及び表面の鋸引きやグラインディングで発
生した歪みが圧倒される。レンズ形状を生成するための
材料のアブレーションにより、成長形状の結晶中におけ
る当初の平衡した応力状態は持続的に崩壊させられる。
圧力または温度のような小さな影響により、結晶は、新
たな応力の平衡状態へと調節するためにすべりを開始す
る。７０℃乃至１５０℃の範囲内の温度での焼き戻しが
好ましい。粗い予備加工後の結晶中の歪みを圧倒するた
めには１１５〜１２５℃の温度が特に好適であり、微細
な予備加工後では約７０℃の温度が適している。
【００２３】図面は本発明に係る方法を説明するのに用
いられる。ここで、図１は、本発明に従って塗布された
補助層を有する光学部品の表面を示し、図２は、本発明
の方法に従って製造された部品，それは補助層の塗布後
に加工されている，を示し、図３は、本発明に係る方法
の好ましい態様，そこでは、加工後に反射防止層がさら
に塗布されている，を示している。
いられる。ここで、図１は、本発明に従って塗布された
補助層を有する光学部品の表面を示し、図２は、本発明
の方法に従って製造された部品，それは補助層の塗布後
に加工されている，を示し、図３は、本発明に係る方法
の好ましい態様，そこでは、加工後に反射防止層がさら
に塗布されている，を示している。
【００２４】光学部品１の表面が図１に概略的に示さ
れ、その上には、本発明に従って被覆層２が塗布されて
いる。部品１の表面は或る微細凹凸を示し、それは小さ
な丘に起因している。その上に塗布された被覆層２は部
品１の表面に適合しており、それもまた丘を示してい
る。
れ、その上には、本発明に従って被覆層２が塗布されて
いる。部品１の表面は或る微細凹凸を示し、それは小さ
な丘に起因している。その上に塗布された被覆層２は部
品１の表面に適合しており、それもまた丘を示してい
る。
【００２５】図２は、本発明の方法に従って加工された
被覆層２，それは光学部品１の表面上に塗布されてい
る，を示している。短いポリッシング時間の後、それら
丘は消失し、被覆層の加工された表面は光散乱による損
失から解放される。
被覆層２，それは光学部品１の表面上に塗布されてい
る，を示している。短いポリッシング時間の後、それら
丘は消失し、被覆層の加工された表面は光散乱による損
失から解放される。
【００２６】図３は、本発明に係る方法の好ましい態様
を示している。反射防止層４が、通常の方法により、被
覆層３の処理された表面上に塗布されている。この方法
では、より小さな屈折率の差がもたらされる。これは、
好適には、ブルーミングコート（反射の低減）へと導
く。
を示している。反射防止層４が、通常の方法により、被
覆層３の処理された表面上に塗布されている。この方法
では、より小さな屈折率の差がもたらされる。これは、
好適には、ブルーミングコート（反射の低減）へと導
く。
【００２７】光学部品の性能は、本発明に従う被覆層の
加工，例えばポリッシング，で明確に改良される。光散
乱による損失の明らかな改良は、被覆層と光学部品との
間の小さな屈折率の差によって保証される。例えば、屈
折率ｎ＝１．４０が光学部品に適用され且つその上に塗
布されるべき被覆層が屈折率ｎ＝１．４５を有している
と、その改良は少なくとも８倍である。その部品の屈折
率を調べると、存在し得る長い嵌合欠陥（long-fit def
ects）は、例えばイオンビームアブレーションやロボッ
トポリッシングでさらに抑制され得る。
加工，例えばポリッシング，で明確に改良される。光散
乱による損失の明らかな改良は、被覆層と光学部品との
間の小さな屈折率の差によって保証される。例えば、屈
折率ｎ＝１．４０が光学部品に適用され且つその上に塗
布されるべき被覆層が屈折率ｎ＝１．４５を有している
と、その改良は少なくとも８倍である。その部品の屈折
率を調べると、存在し得る長い嵌合欠陥（long-fit def
ects）は、例えばイオンビームアブレーションやロボッ
トポリッシングでさらに抑制され得る。
【００２８】光学部品は異なる温度で輸送及び加工され
るので、膨張係数が母材とはあまり異ならない材料を被
覆層に使用することが好ましい。この理由のため、その
塗布は過剰に高い温度で実行されるべきではない。好ま
しくは、その膨張係数は２０％を超えて異なるべきでは
ない。
るので、膨張係数が母材とはあまり異ならない材料を被
覆層に使用することが好ましい。この理由のため、その
塗布は過剰に高い温度で実行されるべきではない。好ま
しくは、その膨張係数は２０％を超えて異なるべきでは
ない。
【００２９】本発明に係る方法における処理工程の減少
は、レンズ材料の付加的な負荷，それらはそれぞれの
（付加的な）工程で生じる，が減少するという事実によ
って生じる。例えば、イオンビームアブレーションで
は、結晶の強い熱的な負荷が生じ、結晶表面に沿ってあ
ちこちに十分にシフトする。しかしながら、被覆層の塗
布のせいで、表面の原子は外側に向けて位置を変化させ
る可能性は非常に僅かでしかない。
は、レンズ材料の付加的な負荷，それらはそれぞれの
（付加的な）工程で生じる，が減少するという事実によ
って生じる。例えば、イオンビームアブレーションで
は、結晶の強い熱的な負荷が生じ、結晶表面に沿ってあ
ちこちに十分にシフトする。しかしながら、被覆層の塗
布のせいで、表面の原子は外側に向けて位置を変化させ
る可能性は非常に僅かでしかない。
【００３０】また、本発明は、本発明に係る方法で得ら
れる光学部品または光学要素に関する。本発明に従って
得られる光学要素は、好ましい態様では、母材の表面と
被覆層との間にそれ自体公知の反射防止層を有してい
る。これら反射防止層の製造及び塗布は当業者には公知
である。本発明によると、製造完了後に、すなわち、被
覆層の加工後であり且つ所望の嵌合精度及び微細凹凸を
得た後に、反射防止層を塗布することができる。特に最
も好ましい態様において、本発明に係る光学要素は、母
材と被覆層との間及び被覆層上の双方に反射防止（層）
を有する。
れる光学部品または光学要素に関する。本発明に従って
得られる光学要素は、好ましい態様では、母材の表面と
被覆層との間にそれ自体公知の反射防止層を有してい
る。これら反射防止層の製造及び塗布は当業者には公知
である。本発明によると、製造完了後に、すなわち、被
覆層の加工後であり且つ所望の嵌合精度及び微細凹凸を
得た後に、反射防止層を塗布することができる。特に最
も好ましい態様において、本発明に係る光学要素は、母
材と被覆層との間及び被覆層上の双方に反射防止（層）
を有する。
【００３１】本発明に従って加工された光学部品は高い
性能能力を有しており、それらは例えばリソグラフィ対
物レンズのような高性能光学素子で使用され得る。
性能能力を有しており、それらは例えばリソグラフィ対
物レンズのような高性能光学素子で使用され得る。
【００３２】また、本発明は、対物レンズ、プリズム、
導光バー、光学窓、ＤＵＶフォトリソグラフィのための
光学部品を製造するために本発明に係る方法により得ら
れた光学部品の、ステッパ、レーザ装置，特にはエキシ
マレーザ、ウエハ、コンピュータチップ、集積回路、そ
のような回路やチップを含んだ電子デバイスを製造する
ための使用に関する。
導光バー、光学窓、ＤＵＶフォトリソグラフィのための
光学部品を製造するために本発明に係る方法により得ら
れた光学部品の、ステッパ、レーザ装置，特にはエキシ
マレーザ、ウエハ、コンピュータチップ、集積回路、そ
のような回路やチップを含んだ電子デバイスを製造する
ための使用に関する。
【００３３】以下の実施例は、本発明に係る方法をさら
に説明する。
に説明する。
【００３４】実施例
均質な単結晶から鋸引き及びグラインディングにより得
られたＣａＦ2材料の結晶レンズは、微細凹凸へとポリ
ッシュされる。次いで、それは、表面上の汚染粒子及び
水成分を除去するために注意深く清浄化される。他の清
浄化工程が、蒸発装置内で室温でのグロー放電によりお
よそ３０分間にわたり為される。このようにして、部品
の温度は幾分高くなる。次に、ＳｉＯ2の被覆層が０．
５μの厚さに堆積される。堆積後、被覆層はダイアモン
ドポリッシング手段でのポリッシングにより水フリー状
態まで処理される。その表面はもはや結晶構造中に方向
依存性の硬さを有していないので、ＣａＦ2で一般的な
三重波性（triple-wave character）は明確により小さ
く残留する。イオンビームアブレーションやロボットポ
リッシングのようなその次のプロセスは、ここではアブ
レーションプロセスは殆どガラス質の表面上に為される
ので、嵌合を改良するための目標とするさらに急速な収
斂を可能とする。
られたＣａＦ2材料の結晶レンズは、微細凹凸へとポリ
ッシュされる。次いで、それは、表面上の汚染粒子及び
水成分を除去するために注意深く清浄化される。他の清
浄化工程が、蒸発装置内で室温でのグロー放電によりお
よそ３０分間にわたり為される。このようにして、部品
の温度は幾分高くなる。次に、ＳｉＯ2の被覆層が０．
５μの厚さに堆積される。堆積後、被覆層はダイアモン
ドポリッシング手段でのポリッシングにより水フリー状
態まで処理される。その表面はもはや結晶構造中に方向
依存性の硬さを有していないので、ＣａＦ2で一般的な
三重波性（triple-wave character）は明確により小さ
く残留する。イオンビームアブレーションやロボットポ
リッシングのようなその次のプロセスは、ここではアブ
レーションプロセスは殆どガラス質の表面上に為される
ので、嵌合を改良するための目標とするさらに急速な収
斂を可能とする。
【図１】本発明に従って塗布された補助層を有する光学
部品の表面を示す図。
部品の表面を示す図。
【図２】本発明の方法に従って製造された部品，それは
補助層の塗布後に加工されている，を示す図。
補助層の塗布後に加工されている，を示す図。
【図３】本発明に係る方法の好ましい態様，そこでは、
加工後に反射防止層がさらに塗布されている，を示す
図。
加工後に反射防止層がさらに塗布されている，を示す
図。
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０３
Ｆターム(参考） 2H095 BC13 BC26
2K009 BB04 CC00 DD02 DD03 DD08
EE00
5F046 CB10 CB12
Claims (10)
- 【請求項１】 母材を所望の三次元形状を有するブラン
クへと形削りすることにより、高められた安定性とその
表面によって規定される嵌合精度が高い光学的に活性な
三次元形状とを有する光学部品，特には結晶質母材の光
学部品，を製造する方法であって、被覆層がそのように
形成された三次元形状の表面上に塗布され、前記嵌合精
度が前記被覆層をアブレードすることにより得られるこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項２】 ＣａＦ2、ＢａＦ2、ＬｉＦ、ＮａＦ及び
／またはＫＦが前記母材として使用されることを特徴と
する請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 ＭｇＦ2、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、純粋また
は混合された、及び／またはダイアモンドライクカーボ
ン化合物が前記被覆層として使用される請求項１または
請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記被覆層を塗布する前に処理前のブラ
ンクが焼き戻され、任意に前記三次元形状のさらなる生
成のために再度後処理されることを特徴とする請求項１
乃至請求項３の何れか１項に記載の方法。 - 【請求項５】 前記被覆層の処理は機械的なイオンビー
ムアブレーション及び／またはレーザアブレーションに
より為されることを特徴とする請求項１乃至請求項４の
何れか１項に記載の方法。 - 【請求項６】 反射防止層が前記被覆層を塗布する前及
び／または後に塗布されることを特徴とする請求項１乃
至請求項５の何れか１項に記載の方法。 - 【請求項７】 前記被覆層は少なくとも０．５μｍの厚
さを有していることを特徴とする請求項１乃至請求項６
の何れか１項に記載の方法。 - 【請求項８】 前記被覆層は少なくとも０．２μｍの厚
さを有していることを特徴とする請求項１乃至請求項７
の何れか１項に記載の方法。 - 【請求項９】 請求項１乃至請求項８の何れか１項に記
載の方法により得られる光学要素。 - 【請求項１０】 請求項１乃至請求項５の何れか１項に
記載の方法に従って得られる光学部品の、レンズ、プリ
ズム、導光バー、光学窓、ＤＵＶフォトリソグラフィの
ための光学部品、ステッパ、レーザ、特にはエキシマレ
ーザ、ウエハ、コンピュータチップ、集積回路、及びそ
のような回路及びチップを含んだ電子デバイスの製造の
ための使用。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10124425.8 | 2001-05-18 | ||
| DE10124425 | 2001-05-18 | ||
| DE10132819A DE10132819B4 (de) | 2001-05-18 | 2001-07-06 | Verfahren zur Herstellung optischer Bauteile mit erhöhter Stabilität, damit erhaltene optische Elemente und ihre Verwendung |
| DE10132819.2 | 2001-07-06 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003114301A true JP2003114301A (ja) | 2003-04-18 |
| JP2003114301A5 JP2003114301A5 (ja) | 2005-09-29 |
| JP3980408B2 JP3980408B2 (ja) | 2007-09-26 |
Family
ID=26009341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002144739A Expired - Lifetime JP3980408B2 (ja) | 2001-05-18 | 2002-05-20 | 安定性が高められた光学部品の製造方法及びそれにより得られる部品 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6855380B2 (ja) |
| JP (1) | JP3980408B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013257571A (ja) * | 2007-07-31 | 2013-12-26 | Corning Inc | Ｄｕｖ用光学素子 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100504246B1 (ko) * | 2002-12-13 | 2005-07-28 | 정연철 | 수정렌즈의 코팅방법 |
| DE102004008752A1 (de) * | 2004-02-23 | 2005-09-08 | Schott Ag | Herstellung von großvolumigen CaF2-Einkristallen für die Verwendung als optische Bauelemente mit einer optischen Achse parallel zur (100) oder (110)-Kristallachse |
| EP2177942B1 (en) * | 2007-07-27 | 2013-02-20 | Hoya Corporation | Process for producing spectacle lens |
| DE102009021330A1 (de) | 2008-06-25 | 2009-12-31 | Carl Zeiss Smt Ag | Verfahren zum Verringern der Oberflächenrauhigkeit einer porösen Oberfläche |
| US10401539B2 (en) | 2016-04-21 | 2019-09-03 | Corning Incorporated | Coated articles with light-altering features and methods for the production thereof |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4388344A (en) * | 1981-08-31 | 1983-06-14 | United Technolgies Corporation | Method of repairing surface defects in coated laser mirrors |
| DD288466A5 (de) | 1989-10-12 | 1991-03-28 | Physikalisch-Technisches Inst.,De | Verfahren zur glaettung optischer oberflaechen, insbesondere caf2-oberflaechen |
| EP0959051A4 (en) | 1996-08-13 | 1999-12-15 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Laser machining method for glass substrate, diffraction type optical device fabricated by the machining method, and method of manufacturing optical device |
| US6332922B1 (en) | 1998-02-26 | 2001-12-25 | Nikon Corporation | Manufacturing method for calcium fluoride and calcium fluoride for photolithography |
| DE19830449A1 (de) * | 1998-07-08 | 2000-01-27 | Zeiss Carl Fa | SiO¶2¶-beschichtetes Spiegelsubstrat für EUV |
| JP2000034193A (ja) | 1998-07-16 | 2000-02-02 | Nikon Corp | フッ化物単結晶の熱処理方法及び製造方法 |
-
2002
- 2002-05-17 US US10/147,709 patent/US6855380B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-05-20 JP JP2002144739A patent/JP3980408B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013257571A (ja) * | 2007-07-31 | 2013-12-26 | Corning Inc | Ｄｕｖ用光学素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6855380B2 (en) | 2005-02-15 |
| JP3980408B2 (ja) | 2007-09-26 |
| US20020172761A1 (en) | 2002-11-21 |
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