JPH0980207A - 紫外線照射装置用光学レンズ - Google Patents
紫外線照射装置用光学レンズInfo
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- JPH0980207A JPH0980207A JP7255774A JP25577495A JPH0980207A JP H0980207 A JPH0980207 A JP H0980207A JP 7255774 A JP7255774 A JP 7255774A JP 25577495 A JP25577495 A JP 25577495A JP H0980207 A JPH0980207 A JP H0980207A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
照射物表面での紫外線照度が低下しない紫外線照射装置
用光学レンズを提供すること。 【解決手段】 光学ガラス(10,30)の接合面上
に、それぞれ誘電体よりなる層(41,42)を形成
し、該層(41,42)を介して、光学ガラス(10,
30)を紫外線硬化性接着剤20によって接合する。
Description
ンジスタなどの製造工程において採用される露光工程
に、露光装置が使用される。本発明は、露光装置等の紫
外線照射装置の光学系を構成する紫外線照射装置用光学
レンズに関するものである。
方式のプリンタヘッド、一枚の基板の上に多種多数の電
気素子を製作して1つのモジュールにするマルチチップ
モジュール等、ミクロンサイズの加工が必要である様々
な電気部品の製作工程において露光工程が用いられる。
この露光工程において使用する露光装置の一つとして、
投影露光装置が採用される。上記投影露光装置は、所定
のマスクパターンが記されているマスクの上方から露光
波長光を照射し、投影レンズを介して所定の縮小率でマ
スクパターンをワーク上に塗布されているフォトレジス
トに転写するものである。
トへの転写は、波長がフォトレジストの感光波長である
光(以下、露光波長光という)によって、マスクパター
ンをワーク上に結像させることにより実現される。その
ため、上記投影レンズには、露光波長光に対して上記結
像関係を成立させる機能が要求される。この要求を満た
すよう露光波長光に対する色収差補正を施した投影レン
ズは、通常、複数の光学ガラス(レンズ等)を光学用接
着剤によって接合した構成であるものが多い。これは、
以下の(1),(2)の理由により、光学設計の自由度
が高くなり、より高性能なレンズが得られるためであ
る。 (1)複数の異なる種類の光学ガラス(レンズ等)を適
宜選択して重ね合わせることにより、所望の波長に対す
る色収差補正が可能であること。 (2)接合に光学用接着剤を使用することにより、接合
面を極めて高い精度で加工することなく接合面における
屈折率の高い空気層の形成を防止し、その結果、接合面
で光がある入射角以上で全反射するという不具合が発生
しないこと。すなわち、光学ガラスがレンズの場合、空
気層の存在による上記全反射を防止するために、レンズ
の曲率がある範囲に制限されるということがなくなるこ
と。
ンズの製作方法の例を図5に示す。ここに示す光学レン
ズは、平凸レンズ1枚と平凹レンズ1枚とを接合させた
構成である。平凸レンズは、例えば、硝材がBK7WD
であり、直径35.8mm、最頂部における厚みが8.
5mm、凸部の曲率半径が30.20mmである。一
方、平凹レンズは、硝材がFL6であり、直径36m
m、最底部における厚みが2.5mm、凹部の曲率半径
が18.54mmである。
面(平面側)が上方となるよう平凹レンズ30を設置
し、接合面に光学用接着剤として紫外線硬化性接着剤2
0を塗布する。 (2)同図(b)に示すように、平凹レンズ30の上方
から平凸レンズ10を重ね合わせ、平凸レンズ10自体
の荷重により紫外線硬化性接着剤20が接合面全体に行
き渡るまで待機する。紫外線硬化性接着剤20に気泡や
異物の混入が観察される場合は、平凸レンズ10および
平凹レンズ30をすり合わせることにより、気泡や異物
を排除する。 (3)同図(c)に示すように、紫外線硬化性接着剤2
0が接合面全体に行き渡った後、重り等を用いて平凸レ
ンズ10の上方より荷重を加えて、紫外線硬化性接着剤
20の形成層の厚さdを所定の値に調整する。例えば、
2Kgの荷重を10分間加え、厚さdを5μm以下にす
る。
由による。接着にて形成される光学レンズの要求される
厚みの公差が±50μm以下であるのに対し、接着前の
光学ガラス(レンズ)それぞれ厚みの公差は、通常±2
0μmである。よって、(±50μm)−(±20μ
m)×2=(±10μm)の範囲内に形成層の厚さdを
調整すればよいことになる。しかしながら、例えば、形
成層のある位置での厚さd1 =9μm,別の位置での厚
さd2 =3μmといったように、形成層の厚さdのバラ
ツキが5μmを越えると、所定の光に対し収差が発生し
てしまう。組上がった光学レンズの平行度を5μm以内
に制御するのは困難であるので、形成層の厚さdを5μ
m以内として上記収差の発生を防止している。その後、
平凸レンズ10および平凹レンズ30の光軸が一致する
ように両者の位置合わせを行う。
厚さdを調整後、平凸レンズ10の上方より紫外線を照
射する。例えば、波長が360nm〜370nmであっ
て、平凸レンズ10の表面における照度が0.1mW/
cm2 である紫外線を、まず仮硬化として30秒間照射
する。そして、平凸レンズ10および平凹レンズ30の
光軸が一致しているかどうか確認する。光軸がずれてい
る場合は、両者を剥離させ、紫外線硬化性接着剤を除去
し、再び上記(1)〜(4)の手順を繰り返す。光軸調
整が終了後、本硬化として、上記条件で紫外線を180
秒間照射する。以上により、光学レンズが得られる。
た光学レンズを紫外線照射装置の光学系に組み込み、紫
外線を照射すると、照射時間の経過につれて被照射物表
面での紫外線照度が低下してゆくという問題点が生じ
た。照度劣化後の光学レンズを調査したところ、光学レ
ンズを構成する複数の光学ガラス(レンズ等)を接合す
る光学用接着剤と光学ガラス(レンズ等)との界面が着
色されており、この界面にて紫外線が吸収され、紫外線
照度が低下することが判明した。
するためになされたものであって、本発明の目的は、紫
外線を長時間照射する場合においても被照射物表面での
紫外線照度が低下しない紫外線照射装置用光学レンズを
提供することである。
ように解決したものである。紫外線照射装置用光学レン
ズを構成する複数の光学ガラス(レンズ等)の硝材は、
所定の波長の紫外線透過性は高く耐紫外線性も良好であ
る。また、複数の光学ガラス(レンズ等)を接合する光
学用接着剤である紫外線硬化性接着剤も、同様の特性を
有する。よって、光学ガラス(レンズ等)と光学用接着
剤との界面の着色という特性変化は、紫外線が紫外線照
射装置用光学レンズを通過することにより発生する、光
学ガラス(レンズ等)と紫外線硬化性接着剤との化学反
応に起因するものと考えられる。
(レンズ等)と紫外線硬化性接着剤との間に誘電体膜を
形成したので、光学ガラス(レンズ等)と光学用接着剤
である紫外線硬化性接着剤とが直接接触することなく、
複数の光学ガラス(レンズ等)を接合することが可能と
なり、紫外線を長時間照射する場合においても被照射物
表面での紫外線照度が低下しない紫外線照射装置用光学
レンズを得ることができる。
電体膜を紫外線透過率の高い酸化シリコン膜、フッ化マ
グネシウム膜としたので、誘電体膜による紫外線光量の
減少を抑制することができる。
学レンズの構成の一例を示す断面図である。ここに示す
光学レンズは、平凸レンズ1枚と平凹レンズ1枚とを接
合させた構成である。平凸レンズ10は、例えば、硝材
がBK7WDであり、直径35.8mm、最頂部におけ
る厚みが8.5mm、凸部の曲率が30.20mmであ
る。一方、平凹レンズ30は、硝材がFL6であり、直
径36mm、最底部における厚みが2.5mm、凹部の
曲率が18.54mmである。すなわち、この例におい
ては、平凸レンズ10および平凹レンズ30の接合面上
に、酸化シリコン(SiO2 )が蒸着されてなる第1の
薄層41および第2の薄層42を形成し、該薄層41お
よび42を介して、平凸レンズ10および平凹レンズ3
0が紫外線硬化性接着剤20によって接合することによ
り、光学レンズを構成する。
酸化シリコン(SiO2)を膜厚70nmで蒸着するこ
とにより、第1の薄層41および第2の薄層42を形成
する。上記第1の薄層41および第2の薄層42は、例
えば、平凸レンズ10ならびに平凹レンズ30の温度3
00℃、真空槽内圧力2.7×10-3Pa、蒸着速度
7.0Å/sの条件で蒸着形成される。その際、蒸着中
にArイオンを加速して蒸着されている基板(平凸レン
ズ10または平凹レンズ30)に照射し、密度の高い蒸
着膜を得る。
薄層42の形成終了後は、従来の技術で示した製作手順
(1)〜(4)を継承する。すなわち、本実施例におい
ても、紫外線硬化性接着剤20の形成層の厚さdを5μ
mとし、紫外線の照射条件は、波長が360nm〜37
0nm、平凸レンズ1の表面における照度が0.1mW
/cm2 、仮硬化時照射時間30秒、本硬化時照射時間
180秒とした。以上により、光学レンズが得られる。
び第2の薄層42をフッ化マグネシウム(MgF2 )と
した場合の形成条件は、例えば以下の通りである。すな
わち、平凸レンズ10ならびに平凹レンズ30の温度3
00℃、真空槽内圧力1.2×10-3Pa、蒸着速度
5.0Å/sの条件で蒸着し、膜厚72nmのフッ化マ
グネシウム層を得る。
例に基づき誘電体膜を酸化シリコン膜とした第1の光学
サンプルと、上記実施例に基づき誘電体膜をフッ化マグ
ネシウム膜とした第2の光学サンプルと、従来技術に基
づく、即ち、光学ガラス(レンズ)と紫外線硬化性接着
剤との間に誘電体膜を介在させない第3の光学サンプル
の紫外線透過率の経時的変化を測定した。図2に各サン
プルの構成を示す。同図(a)が第1、第2のサンプ
ル、同図(b)が第3のサンプルであり、図1と同等の
構成要素には同じ符号が付されている。各サンプルは、
各々、50mm×50mm×厚さ2mmのBK7WDガ
ラスおよびFL6ガラスを上記実施例および従来の技術
にもとづいて張り合わせたものである。図3に、該各サ
ンプルの紫外線透過率の経時的変化を示す。ここで対象
とした紫外線の波長は、露光波長の一つである365n
m(i線)とした。同図において縦軸は波長365nm
光の透過率であり、横軸は紫外線照射時間を示す。
オ電機株式会社製の紫外線照射装置UIS−5011H
G97である。両者に投射される紫外線の分光分布を図
4に示す。同図において、縦軸は相対分光強度、横軸は
波長である。ここで、投射される紫外線のうち、波長3
40nm以下の成分はフィルタ等によりカットされてい
る。これは、波長340nm以下の紫外線によって、貼
り合わせる光学ガラス(レンズ)が着色してしまい、ま
た紫外線硬化性接着剤自体も特性が劣化してしまうから
である。
く第3の光学サンプルにおいては、照射時間が500時
間経過した後着色が観測され、透過率は指数関数的に低
下している。一方、本発明に係る第1の光学サンプル
(酸化シリコン膜使用)においては、照射時間が100
0時間経過後も着色が観測されず、透過率の低下も2%
以内となっている。さらに2000時間経過後も透過率
の低下は5%以内であり、例えば、露光装置の投影レン
ズとしても十分実用可能であるという評価が得られた。
また、本発明に係る第2の光学サンプル(フッ化マグネ
シウム膜使用)においては、照射時間が1400時間経
過後も着色が観測されず、透過率の低下も4%以内とな
っており、第3の光学サンプルと比較して良好な結果が
得られた。
ラス(レンズ等)と紫外線硬化性接着剤との間に酸化シ
リコン膜を形成したので、光学ガラス(レンズ等)と光
学用接着剤である紫外線硬化性接着剤とが直接接触する
ことなく、複数の光学ガラス(レンズ等)を接合するこ
とが可能となり、紫外線を長時間照射する場合において
も被照射物表面での紫外線照度が低下しない紫外線照射
装置用光学レンズを得ることができる。
を示す図である。
ンプルを示す図である。
ンプルの紫外線透過率の経時的変化を示す図である。
示す図である。
の製作方法の例を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】複数の光学ガラスを紫外線硬化性接着剤に
よって接合することにより構成される紫外線照射装置用
光学レンズであって、 各光学ガラスと紫外線硬化性接着剤の間に誘電体膜を形
成したことを特徴とする紫外線照射装置用光学レンズ。 - 【請求項2】前記誘電体膜が酸化シリコン膜であること
を特徴とする紫外線照射装置用光学レンズ。 - 【請求項3】前記誘電体膜がフッ化マグネシウム膜であ
ることを特徴とする紫外線照射装置用光学レンズ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25577495A JP3238617B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 紫外線照射装置用光学レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25577495A JP3238617B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 紫外線照射装置用光学レンズ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0980207A true JPH0980207A (ja) | 1997-03-28 |
JP3238617B2 JP3238617B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=17283446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25577495A Expired - Fee Related JP3238617B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 紫外線照射装置用光学レンズ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3238617B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0895113A2 (de) * | 1997-08-01 | 1999-02-03 | Carl Zeiss | Optik-Fassung mit UV-Kleber und Schutzschicht |
-
1995
- 1995-09-08 JP JP25577495A patent/JP3238617B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0895113A2 (de) * | 1997-08-01 | 1999-02-03 | Carl Zeiss | Optik-Fassung mit UV-Kleber und Schutzschicht |
EP0895113A3 (de) * | 1997-08-01 | 1999-12-15 | Carl Zeiss | Optik-Fassung mit UV-Kleber und Schutzschicht |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3238617B2 (ja) | 2001-12-17 |
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