[go: up one dir, main page]

JPH02248911A - Achromatic lens for UV rays - Google Patents

Achromatic lens for UV rays

Info

Publication number
JPH02248911A
JPH02248911A JP6927789A JP6927789A JPH02248911A JP H02248911 A JPH02248911 A JP H02248911A JP 6927789 A JP6927789 A JP 6927789A JP 6927789 A JP6927789 A JP 6927789A JP H02248911 A JPH02248911 A JP H02248911A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
quartz glass
lens
fluorine
dispersion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6927789A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Fujii
哲雄 藤井
Shusuke Yamada
修輔 山田
Keiji Honda
啓志 本田
Hideaki Segawa
瀬川 英明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tosoh Corp filed Critical Tosoh Corp
Priority to JP6927789A priority Critical patent/JPH02248911A/en
Publication of JPH02248911A publication Critical patent/JPH02248911A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

PURPOSE:To facilitate working and to enhance fluorite hardness and dimensional accuracy by combining specific SiO2-B2O3 two-component glass and synthetic quartz glass or fluorine-added low-dispersion quartz glass. CONSTITUTION:This lens is constituted of two kinds of the glass; the SiO2-B2O3 two-component glass expressed by (1-x)SiO2.xBO1.5:x=0.05 to 0.8 and the synthetic quartz glass or the quartz glass contg. fluorine. Namely, both the refractive index and dispersion are lowered by the addition of the fluorine in the quartz glass system but the refractive index is lowered and the dispersion is increased by the addition of the boron. The effective achromatic lens is, therefore, constituted by forming the synthetic quartz glass or the fluorine-added quartz glass as convex lenses 1, 3 and the SiO2-B2O3 two-component glass as a concave lens 2. The working is facilitated in this way and the highly accurate polishing is executed. The optical properties and durability are thus improved.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、紫外線リソグラフィー等に使用される縮小投
影露光装置(ステッパー)、例えば、XeCl、にrP
等のエキシマレーザ−・ステッパーに利用される光学用
色消レンズに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a reduction projection exposure apparatus (stepper) used in ultraviolet lithography, etc.
This invention relates to optical achromatic lenses used in excimer laser steppers such as the following.

【従来の技術] これまで、半導体製造におけるフォトリソグラフィー用
に、超高圧水銀灯を光源としたステッパーがすでに使用
されている。しかしながら近年、LSIのへ集積化が進
み、従来のステッパーで用いられている超高圧水銀灯の
g線(430ns)やi線(ff135ns)の解像度
では、不十分となった。
[Prior Art] Steppers using ultra-high pressure mercury lamps as light sources have already been used for photolithography in semiconductor manufacturing. However, in recent years, as LSI integration has progressed, the resolution of the g-line (430 ns) and i-line (ff135 ns) of the ultra-high pressure mercury lamp used in conventional steppers has become insufficient.

そこで解像度を上げるために、より波長の短いXeC1
,Krl’等のエキシマレーザ−光を光源とするステッ
パーの開発が進展している。ところが、これらのステッ
パーで望むところの解像度を得るためには、色収差を除
去する必要がある。現在エキシマレーザ−では、この色
収差を除去するために2つの方法が提案されている。
Therefore, in order to increase the resolution, XeC1, which has a shorter wavelength,
, Krl', and other steppers that use excimer laser light as a light source are progressing. However, in order to obtain the desired resolution with these steppers, it is necessary to remove chromatic aberration. Currently, two methods have been proposed for removing this chromatic aberration in excimer lasers.

1つの方法は、光源のレーザー光を狭帯域化して色収差
を許容限度内に抑える方法であり、もう1つの方法は、
色消レンズを光学系に用いることにより色収差を補正す
る方法である。
One method is to narrow the band of laser light from the light source to keep chromatic aberration within acceptable limits, and the other method is to
This is a method of correcting chromatic aberration by using an achromatic lens in the optical system.

しかしながら、レーザー光を狭帯域化して色収差を許容
限度内に抑える方法の場合、エタロン。
However, in the case of a method that narrows the band of laser light and suppresses chromatic aberration within acceptable limits, etalon.

ブリスム、インジェクシジン・ロッキング等の素子や方
法を用いて、レーザー光の半値幅をo、ooa〜0.0
05 nmに狭帯域化している。しかし、狭帯域化によ
っていくつかの問題が発生する。たとえば、素子の損失
にl?うレーザー出力の減少を補うためにレーザーは大
出力化せねばならず、そのためにレーザー発生装置自体
も大型化せざるを得なかったり、スペックルパターンが
発生しやすくなったり、照射面積を大きくとることが困
難である等の問題が発生する。
By using elements and methods such as brism and injectin locking, the half-width of laser light can be adjusted to o, ooa ~ 0.0.
The band is narrowed to 0.05 nm. However, narrowing the band causes some problems. For example, l? In order to compensate for the decrease in laser output, the laser has to be increased in output, which means that the laser generator itself has to be larger, speckle patterns are more likely to occur, and the irradiation area has to be larger. Problems arise, such as difficulty in

色消レンズを光学系に用いることにより色収差を補正す
る方法の場合、エキシマレーザ−光を効率良く透過する
材料が限定される、という問題がある。色消レンズとす
るためには、分散の異なる2柾類の光学材料が必要とさ
れるが、従来より高純度シリカガラスとフッ化カルシウ
ム小結晶(ホタル石)との組み合わせが提案されている
。また、チタン、鉄等の遷移元素の酸化物、セリウム、
ユーロピウム等の希土類元素の酸化物、酸化アルミニウ
ム等を添加した合成石英ガラスのレンズと無添加の合成
石英ガラスとの組み合わせで、両者の分散能の違いを利
用した色消レンズが提案されている(特開昭(i3−6
512号公報等)。
In the case of a method of correcting chromatic aberration by using an achromatic lens in an optical system, there is a problem that materials that can efficiently transmit excimer laser light are limited. To make an achromatic lens, two types of optical materials with different dispersions are required, and a combination of high-purity silica glass and small calcium fluoride crystals (fluorite) has been proposed. In addition, oxides of transition elements such as titanium and iron, cerium,
An achromatic lens has been proposed by combining a synthetic silica glass lens doped with oxides of rare earth elements such as europium, aluminum oxide, etc., and synthetic silica glass without additives, taking advantage of the difference in dispersion power between the two ( Tokukai Sho (i3-6
512, etc.).

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、ホタル石をレンズのような光学材料とし
て用いようとした場合、ガラスと比較すると種々の欠点
がある。まず、ホタル石は硬度が低くて傷が付きやすく
、光学研磨が容易ではない。
[Problems to be Solved by the Invention] However, when attempting to use fluorite as an optical material such as a lens, it has various drawbacks compared to glass. First, fluorite has low hardness and is easily scratched, making optical polishing difficult.

また、水に対して若干の溶解性があり、耐久性に劣る。In addition, it has some solubility in water and is inferior in durability.

そして、紫外領域の光線にたいして高い透過率が得難く
、機械的強度も劣る。さらに大口径化も困難である。
Furthermore, it is difficult to obtain high transmittance for light in the ultraviolet region, and the mechanical strength is also poor. Furthermore, it is difficult to increase the diameter.

このようにホタル石は、光学材料として考えた場合に数
々の欠点を持ち合わせているために、これを用いて直径
1001以上の大口径光学レンズを作製することは、極
めて困難なことである。
As described above, fluorite has a number of drawbacks when considered as an optical material, so it is extremely difficult to use it to fabricate a large-diameter optical lens with a diameter of 1001 or more.

この様な理由から現在、光学系に色消レンズを搭載した
エキシマレーザ−・ステッパーは実用段階に達していな
い。
For these reasons, excimer laser steppers equipped with an achromatic lens in their optical systems have not yet reached the practical stage.

一方、遷移元素や希土類元素の酸化物を含む合成石英ガ
ラス製のレンズを用いる場合、これらの添加物はいずれ
も十分に大きな屈折率の変化を与えないばかりか、紫外
線吸収の原因ともなり、透過率の低下や螢光の発生をも
たらす。このため紫外線用色消レンズとして不都合であ
り、添加物はむしろできるだけ除去するのが好ましい。
On the other hand, when using a lens made of synthetic silica glass containing oxides of transition elements or rare earth elements, these additives not only do not provide a sufficiently large change in the refractive index, but also cause ultraviolet absorption, reducing the amount of light transmitted. This results in a decrease in rate and generation of fluorescence. For this reason, it is inconvenient as an achromatic lens for ultraviolet rays, and it is preferable to remove the additive as much as possible.

したがって、本発明の目的は、上記問題点のない新規な
紫外線用色消レンズを提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a novel achromatic lens for ultraviolet rays that does not have the above-mentioned problems.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記問題に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らはSl 0
2−B203系2成分ガラスが、無添加石英ガラスより
も低屈折率高分散の光学的特性を示し、かつ紫外線透過
性があるうえ、ホウ素の大口添加が容品であって、その
他、光学材料としてホタル石や遷移元素酸化物等を含有
する石英ガラスに見られるような上述の欠点がなく、合
成石英ガラスまたはフッ素添加低分散石英ガラスと組み
合わせて、大口径かつ高精度の色消レンズを作製するこ
とが可能となることを発見し、本発明に到達した。
As a result of intensive research in view of the above problems, the present inventors have found that Sl 0
2-B203-based two-component glass exhibits optical properties of lower refractive index and higher dispersion than additive-free silica glass, is transparent to ultraviolet rays, contains a large amount of boron, and is suitable for other optical materials. It does not have the above-mentioned drawbacks found in quartz glass containing fluorite or transition element oxides, and can be combined with synthetic quartz glass or fluorine-doped low-dispersion silica glass to create a large-diameter, high-precision achromatic lens. We have discovered that it is possible to do this, and have arrived at the present invention.

すなわち、本発明の紫外線用色消レンズは、(^)(1
−x)S102@ 1f801.5 :X=0.05〜
0.8で表される8102−L O3系2成分ガラス、
および (1B)合成石英ガラス、またはフッ素を含有する石英
ガラス の2種類のガラスから構成されていることを特徴とする
That is, the achromatic lens for ultraviolet rays of the present invention has (^) (1
-x) S102@1f801.5:X=0.05~
8102-L O3-based binary glass expressed by 0.8,
and (1B) synthetic quartz glass or fluorine-containing quartz glass.

また、本発明の一紫外線用色消レンズは300+u+よ
り短い波長の紫外線を効率良く透過することができ、エ
キシマレーザ−縮小投影露光装置の光学系に利用し得る
ことを特徴とする。
Further, the achromatic lens for ultraviolet rays of the present invention is characterized in that it can efficiently transmit ultraviolet rays having a wavelength shorter than 300+u+, and can be used in the optical system of an excimer laser reduction projection exposure apparatus.

本発明を以下詳細に説明する。The present invention will be explained in detail below.

不発°明の第一の特徴は、Sj 02−11203系2
成分ガラスと合成石英ガラスまたはフッ素添加石英ガラ
スより作製されたレンズからもが成された新規な紫外線
用色消レンズを提供することにある。
The first feature of the uninvention is that Sj 02-11203 series 2
It is an object of the present invention to provide a novel achromatic lens for ultraviolet rays made from a component glass and a lens made of synthetic quartz glass or fluorine-doped quartz glass.

一般に、色消レンズを構成するためには分散の異なる2
 Pfi類の材料から成るレンズを組み合わせる必要が
ある。本発明者らは、SIO2−1320s系2成分ガ
ラスと合成石英ガラスまたはフッ素添加石英ガラスをm
み合わせることによって効果的な色消作用が生ずること
を見い出した。
Generally, in order to construct an achromatic lens, two lenses with different dispersion are required.
It is necessary to combine lenses made of Pfi type materials. The present inventors have developed a combination of SIO2-1320s binary glass and synthetic quartz glass or fluorine-doped silica glass.
It has been discovered that an effective achromatic effect can be produced by combining the two.

石英ガラス系においてはフッ素の添加によって、屈折率
および分散がともに低くなるが、ホウ素の添加によって
は、屈折率が低下し分散は高くなる(ただし、BO+、
sモル比が30%を越えると屈折率は再び高くなる)。
In silica glass systems, the addition of fluorine lowers both the refractive index and dispersion, but the addition of boron lowers the refractive index and increases dispersion (however, BO+,
When the s molar ratio exceeds 30%, the refractive index increases again).

例えば石英ガラスに2重量%のフッ素を添加すると、波
長830nmの光に対する屈折率は無添加のものよりも
0.5%低下し、無添加石英ガラスとの分散値の比 Δ
5102/Δ1ンー8102は!、10となる。また、
30モル%のBO+、sを含有する8102−B203
系2成分ガラスでは波長(i30nmの光に対する屈折
率は合成石英ガラスのものよりも0.2%低下し、合成
石英ガラスとの分散値の比ΔSIO2−L 03 /Δ
St、、は1.11+となる。したがって、合成石英ガ
ラスまたはフッ素添加石英ガラスを凸レンズ、5102
−B203系2成分ガラスを凹レンズとして、効果的な
色消レンズを構成することができる。また、これらのガ
ラスにおいて、フッ素とホウ素は紫外線吸収の原因とな
らず、紫外線透過率の低下はほとんど無い。
For example, when 2% by weight of fluorine is added to quartz glass, the refractive index for light with a wavelength of 830 nm is lowered by 0.5% than that without additives, and the dispersion value ratio with silica glass without additives is Δ
5102/Δ1-8102 is! , becomes 10. Also,
8102-B203 containing 30 mol% BO+,s
In the system binary glass, the refractive index for light at a wavelength (i30 nm) is 0.2% lower than that of synthetic silica glass, and the dispersion value ratio with synthetic silica glass is ΔSIO2-L 03 /Δ
St, , becomes 1.11+. Therefore, synthetic quartz glass or fluorine-doped quartz glass is used as a convex lens, 5102
- An effective achromatic lens can be constructed by using the B203 series binary component glass as a concave lens. Furthermore, in these glasses, fluorine and boron do not cause ultraviolet absorption, and there is almost no decrease in ultraviolet transmittance.

一般には、分散比が大きくなればなるほど、広い波長範
囲にわたって、色消が可能となるので、酸化ホウ素の添
加量は多いほど望ましい。しかしながら、酸化ホウ素を
過剰に添加するとガラスが水溶性となりレンズ材料とし
て不適になるという問題か生ずる。したがって、酸化ホ
ウ素の添加量はBO+、sのモル比で80%以下とする
。好ましいBOIl、の含有量は30〜60モル%であ
る。
Generally, the larger the dispersion ratio, the more achromatization becomes possible over a wider wavelength range, so it is more desirable to add a larger amount of boron oxide. However, adding too much boron oxide causes the problem that the glass becomes water-soluble and becomes unsuitable as a lens material. Therefore, the amount of boron oxide added should be 80% or less in molar ratio of BO+ and s. The preferred content of BOIl is 30 to 60 mol%.

SIO□−B20 v系2成分ガラスを得るためには、
種々の方法がある。例えば、5102粉末とB20.粉
末をボールミルで混ぜてそれを溶融する方法や、ガラス
を気相合成する工程において、ホウ素化合物の気体を作
用させて、ガラス中にホウ素を添加する方法や、火炎加
水分解法でガラス微粒子堆積体(スー・ト母材)を作製
し、これをホウ素化合物の気体を含んだ雰囲気中で熱処
理することによりスート中にホウ素の添加されたガラス
母材を得る方法や、ホウ素アルコキシドを用いたゾルゲ
ル法によってSIO2−1320s系2成分ガラスを得
る方法等が知られている。
In order to obtain SIO□-B20 v-based two-component glass,
There are various methods. For example, 5102 powder and B20. There are methods for mixing powder in a ball mill and melting it, methods for adding boron to glass by applying a boron compound gas during the process of vapor phase synthesis of glass, and methods for adding boron to glass using flame hydrolysis. A method for obtaining a glass base material with boron added in the soot by producing a soot base material and heat-treating it in an atmosphere containing a boron compound gas, and a sol-gel method using boron alkoxide. A method for obtaining SIO2-1320s binary component glass is known.

本発明の紫外線用色lr!レンズを構成する5IO2’
−1)2Oi系2成分ガラスとして上記方法によって得
られたものを使用することも原理的には可能であるが、
上記方法は主と(7て光フアイバー用の母材を得ること
を目的としたものであり、光学用ガラス、特に大口径レ
ンズ用ガラスを得る方法としては必ずしも好ましくはな
い。
The color lr for ultraviolet rays of the present invention! 5IO2' that makes up the lens
-1) Although it is possible in principle to use the 2Oi-based two-component glass obtained by the above method,
The above method is mainly aimed at obtaining a base material for optical fibers, and is not necessarily preferred as a method for obtaining optical glass, especially glass for large diameter lenses.

本発明者らは、光学用ガラスを得ることを目的としたS
iO□−B203系2成分ガラスの製法を見い出した。
The present inventors have discovered that S
We have discovered a method for producing iO□-B203-based two-component glass.

−例をあげると、出発原料としてシリコンテトラエトキ
シドとトリメチルホウ酸を用いる。まずシリコンテトラ
エトキシドを部分的に加水分解した後、トリメチルホウ
酸を投入してシリカと酸化ホウ素を共H結合で結ぶ。し
かる後に全体を加水分解するに十分な量の水を投入し、
溶液をアルカリ性にpl!調整して脱水重合を促進させ
、SIO2−L O3系2成分ガラス粉末を得る。この
粉末を金型プレスや冷間等方圧プレス等で成型した後に
ヘリウムガス雰囲気中で焼結することによって完全もし
くは部分的にガラス化し、これをホットプレスあるいは
熱間等方圧プレスを用いて、高温高圧下で完全な無気泡
ガラスとする方法である。焼結の温度は1200〜14
00℃が適当である。また、高温高圧処理の温度および
圧力は、ホットプレスの場合、温度taoo℃以上、圧
力10MPa以上が、熱間等方圧プレスの場合、温度1
300℃以上、圧力50Mh−以上が好ましい。この方
法によれば、ガラスの大型化が可能であるのみならず、
光学ガラスとして重要な問題である脈理や歪などが存在
せず、かつ、光学的均質性に優れた材料となる。
- For example, silicon tetraethoxide and trimethylboric acid are used as starting materials. First, silicon tetraethoxide is partially hydrolyzed, and then trimethylboric acid is added to bond silica and boron oxide with a co-H bond. After that, add enough water to completely hydrolyze the mixture.
Make the solution alkaline! Adjustments are made to promote dehydration polymerization to obtain SIO2-LO3 based binary glass powder. This powder is molded using a mold press or cold isostatic press, and then completely or partially vitrified by sintering in a helium gas atmosphere. This is a method of creating completely bubble-free glass under high temperature and pressure. Sintering temperature is 1200~14
00°C is appropriate. In addition, the temperature and pressure of the high-temperature and high-pressure treatment are as follows: in the case of hot pressing, the temperature is 10°C or higher and the pressure is 10 MPa or higher; in the case of hot isostatic pressing, the temperature and pressure are 10 MPa or higher.
Preferably, the temperature is 300° C. or higher and the pressure is 50 Mh or higher. According to this method, it is not only possible to increase the size of the glass, but also
The material is free from striae and distortion, which are important problems for optical glasses, and has excellent optical homogeneity.

なお、5I02−B、0.系2成分ガラスからなるレン
ズと組み合わせるレンズは、高純度石英ガラス製、又は
フッ素添加石英ガラス製である必要がある。 高純度石
英ガラスは、本発明の目的を達成するためにその純度は
99.9%以上である必要がある。特に紫外線の吸収を
避けるために、遷移元素や希土類元素の不純物は数百p
pm以下に、好ましくは数十ppm以下に抑えなければ
ならない。
In addition, 5I02-B, 0. A lens to be combined with a lens made of two-component glass must be made of high-purity quartz glass or fluorine-doped quartz glass. High purity quartz glass needs to have a purity of 99.9% or more in order to achieve the purpose of the present invention. In particular, in order to avoid absorption of ultraviolet rays, impurities of transition elements and rare earth elements are
It must be kept below pm, preferably below several tens of ppm.

フッ素添加ガラスは、出発原料として高純度シリカ微粉
末を用い、それをまずラバープレス等の方法で圧粉成型
体とした後%  5IF4などのフッ化物系ガス雰囲気
中で焼結することによって、完全にあるいは部分的にガ
ラス化し、さらにそれをホットプレスあるいは熱間静水
圧プレス装置を用い、高温高圧下で完全な無気泡ガラス
とする方法(特願昭62−88592号)によって製造
することができる。フッ素添加ガラスのフッ素含量は、
屈折率の観点から多い方が好ましいが、透過率に悪影響
を及ぼさない程度がよい。
Fluorine-containing glass is produced by using high-purity silica fine powder as a starting material, first molding it into a powder compact using a method such as a rubber press, and then sintering it in a fluoride-based gas atmosphere such as %5IF4. It can be manufactured by a method of vitrifying the glass or partially vitrifying it, and then converting it into completely bubble-free glass under high temperature and pressure using a hot press or hot isostatic press equipment (Japanese Patent Application No. 88592/1982). . The fluorine content of fluoridated glass is
From the viewpoint of refractive index, it is preferable to have a larger amount, but it is preferable that the amount does not adversely affect transmittance.

本発明の第二の特徴は、SI O2−Bz Ol系2成
分ガラスと合成石英ガラスまたはフッ素添加石英ガラス
とを用いた紫外線用色消レンズをエキシマレーザ−・ス
テッパーの縮小投影光学系に利用することにある。例え
ばにrPエキシマレーザ−から発するレーザー光は通常
0.7 ns+の半値幅(線幅)を有する。現在のステ
ッパーで、この線幅のレーザー光を用い、石英ガラスだ
けで光学系レンズを構成し縮小投影した場合、色収差に
よる焦点距離のズレは数十μn1にも達し、鮮明な像を
得ることはできない。このためレーザー光の狭帯域化に
よって色収差を抑制することも考えられるが、前述のよ
うな問題がある。
The second feature of the present invention is that an achromatic lens for ultraviolet light using SI O2-BzOl binary glass and synthetic silica glass or fluorine-doped silica glass is used in a reduction projection optical system of an excimer laser stepper. There is a particular thing. For example, laser light emitted from an rP excimer laser typically has a half width (line width) of 0.7 ns+. When a current stepper uses a laser beam with this line width and performs reduction projection using an optical system lens made only of quartz glass, the focal length shift due to chromatic aberration reaches tens of microns, making it difficult to obtain a clear image. Can not. For this reason, it may be possible to suppress chromatic aberration by narrowing the band of laser light, but this poses the problems described above.

本発明の色消レンズを用いれば、この様な問題を本質的
に解決することができる。すなわち、光学系のレンズで
色収差の抽圧ができるため、レーザー線幅の極端な狭帯
域化は不要となる。
By using the achromatic lens of the present invention, such problems can be essentially solved. That is, since chromatic aberration can be extracted by the lens of the optical system, it is not necessary to extremely narrow the laser line width.

本発明のガラス材の光学レンズへの加工はホタル石に比
べて格段に容易である。すなわち、ホタル石よりもはる
かに硬度が高く、研磨中に傷が発生し4こくいために、
研磨は従来どおり通常の光学レンズ研磨用の研心砂を用
いて実施することができる。また、その際に寸法精度も
高めることができる。
The processing of the glass material of the present invention into an optical lens is much easier than that of fluorite. In other words, it is much harder than fluorite and scratches occur during polishing.
Polishing can be carried out using conventional abrasive sand for polishing optical lenses. In addition, dimensional accuracy can also be improved at this time.

〔実 施 例] 本発明を、以下の実施例により詳細に説明する。〔Example] The invention will be explained in detail by the following examples.

しかし、本発明はこれら実施例のみに限定されるもので
はない。第1図には、3枚のレンズを用いた色消レンズ
を示したが、形状8組合わせ1枚数等に限定がないのは
もちろんである。
However, the present invention is not limited to these examples. Although FIG. 1 shows an achromatic lens using three lenses, it goes without saying that there is no limit to the number of lenses in eight combinations of shapes.

実施例1 高純度石英ガラスはベルタイ法により作製されたインゴ
ットから適当な所を選び出すことにより得た。また、フ
ッ素添加石英ガラスはガラス粉末の成型体を四フッ化ケ
イ素ガス雰囲気中、1500℃で焼結することにより得
た。さらにホウ素を含む石英ガラスは、シリコンとホウ
素のアルコキシド、例えばテトラエトキシシランとトリ
メトキシボランを加水分解することにより得られた粉末
を、ヘリウムガス雰囲気中、1500℃で焼結し、続い
て1000℃で24時間アニールすることにより得た。
Example 1 High-purity quartz glass was obtained by selecting appropriate areas from an ingot produced by the Bertai method. Further, fluorine-doped silica glass was obtained by sintering a molded body of glass powder at 1500° C. in a silicon tetrafluoride gas atmosphere. Furthermore, quartz glass containing boron is produced by sintering powder obtained by hydrolyzing silicon and boron alkoxides, such as tetraethoxysilane and trimethoxyborane, at 1500°C in a helium gas atmosphere, and then heating to 1000°C. It was obtained by annealing for 24 hours.

上記方法により得たガラス塊をそれぞれ、直径130m
5および厚さ3haの高純度合成石英ガラス(99,9
9%以上)とフッ素添加石英ガラス(フッ素濃度2.0
重量26)、および8102−B20 s系2成分ガラ
ス(BO+、q含有量30モル%及び50モル%)の光
学的均質性をレーザー干渉計を用いてalll定した。
Each glass lump obtained by the above method has a diameter of 130 m.
5 and high purity synthetic quartz glass (99,9
9% or more) and fluorine-doped quartz glass (fluorine concentration 2.0
Weight 26) and optical homogeneity of 8102-B20s binary glass (BO+, q content 30 mol% and 50 mol%) were all determined using a laser interferometer.

また、各々のガラスでプリズムを作製し、紫外域での屈
折率を精密分光光度計で測定した。この結果を第1表に
示す。
In addition, prisms were made from each type of glass, and the refractive index in the ultraviolet region was measured using a precision spectrophotometer. The results are shown in Table 1.

高純度合成石英ガラスとフッ素添加石英ガラス、および
S102−B203系2成分ガラスの光学的均質度を表
す鎖であるΔnは、Δn = 3.OX 1G−’以下
であり、光学レンズとして満足できる特性であることが
わかった。また、フッ素添加石英ガラスは、フッ素の添
加に伴って屈折率および分散は共に低下した。9102
−820 、系2成分ガラスは、ホウ素の添加に伴って
分散が増加したが、屈折率は30モル%では低下し、5
0モル26では高くなった。
Δn, which is a chain representing the optical homogeneity of high-purity synthetic quartz glass, fluorine-doped silica glass, and S102-B203 binary glass, is Δn = 3. OX 1G-' or less, which was found to be a satisfactory characteristic as an optical lens. Furthermore, in fluorine-doped silica glass, both the refractive index and dispersion decreased with the addition of fluorine. 9102
-820, the dispersion of the binary glass increased with the addition of boron, but the refractive index decreased at 30 mol%, and the refractive index decreased with the addition of boron.
It became high at 0 mol 26.

実施例2.比較例1 実施例1と同様にして得られたそれぞれ、直径1301
−およびj17Iさ30a+mの高純度石英ガラス(9
9,995以上)、フッ素添加石英ガラス(フッ素濃度
2.6重量%)及びSl 02−13203第2成分ガ
ラス(BO+、s含有量30モル%及び50モル%)を
用いて、第1図に示した凸レンズ1.3には高純度石英
ガラス又はフッ素添加石英ガラスを、凹レンズ2にはS
IO2−11203第2成分ガラスを用いて、トリブレ
ットレンズを作製した。レンズの作製は、まず荒ら摺り
皿と研磨砂を用いて所定の寸法形状に仕上げた後、さら
に微細な研磨砂による砂かけを施し、さらに酸化セリウ
ムで精密研lOする工程によりおこなった。その後、心
取り機を用いて、光軸の位置を求め、心取り作業をおこ
なった。寸法が公差範囲内にあることを検査し、レンズ
光学部品とした。
Example 2. Comparative Example 1 Each obtained in the same manner as Example 1, with a diameter of 1301 mm.
- and j17I 30a+m high purity quartz glass (9
9,995 or higher), fluorine-doped quartz glass (fluorine concentration 2.6% by weight) and Sl 02-13203 second component glass (BO+, s content 30 mol% and 50 mol%), as shown in Figure 1. The convex lens 1.3 shown is made of high-purity quartz glass or fluorine-doped quartz glass, and the concave lens 2 is made of S.
A triplet lens was made using IO2-11203 second component glass. The lens was manufactured by first finishing it into a predetermined size and shape using a rough grinding plate and abrasive sand, then sanding with fine abrasive sand, and then precision polishing with cerium oxide. Thereafter, using a centering machine, the position of the optical axis was determined and centering work was performed. The dimensions were inspected to be within the tolerance range, and the lens was used as an optical component.

この作業は、通常の光学レンズ作製手順と同様であり、
ホタル石の加工はど複雑な工程を必要とけず、また、部
品にはホタル石によく見られる残/j研磨キズは認めら
れなかった。
This work is similar to the normal optical lens manufacturing procedure,
Machining of fluorite does not require complicated processes, and the parts did not show any of the polishing scratches that are often seen in fluorite.

このトリブレットレンズを用いて線幅の異なるKrl’
エキシマレーザ−光を集光させた場合に発生する縦色収
差をや出した。その結果を第2表に示す。比較例として
無添加の石英ガラスからなるレンズで同様のトリブレッ
トレンズを構成した単色レンズ系の色収差も示す。
Krl' with different line widths using this triplet lens.
The longitudinal chromatic aberration that occurs when excimer laser light is focused has been reduced. The results are shown in Table 2. As a comparative example, the chromatic aberration of a monochromatic lens system made of a similar triplet lens made of additive-free silica glass is also shown.

第2表の結果から、8102−1320 *第2成分ガ
ラスと合成石英ガラスの組み合わせを用いた色消レンズ
、及びSIO□−1hoi系2成分ガラスとフッ素を添
加した石英ガラスの組合せを用いた色消レンズは、単色
レンズ系に比べて色収差の値が小さく、優れた色収差補
正効果を持つことがわかる。
From the results in Table 2, 8102-1320 *Achromatic lens using a combination of second component glass and synthetic silica glass, and color using a combination of SIO□-1hoi two-component glass and fluorine-doped silica glass. It can be seen that the vanishing lens has a smaller chromatic aberration value than a monochromatic lens system, and has an excellent chromatic aberration correction effect.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明から明らかなように、本発明の紫外線用色消
レンズは、ホタル石を用いたものと比較して、加工が容
易であり、高精度の研磨仕上げができ、光学的均質性が
高く、耐久性に優れており、大口径化が可能であり、す
ぐれた色収差補正効果をもつ等の数々の利点を有してい
る。したがって、エキシマレーザ−・ステッパーの光学
系など、紫外線を利用した光学器械に広く利用すること
ができる。
As is clear from the above description, the achromatic lens for ultraviolet rays of the present invention is easier to process, can be polished with high precision, and has high optical homogeneity compared to those using fluorite. It has many advantages, such as being highly durable, capable of large apertures, and having excellent chromatic aberration correction effects. Therefore, it can be widely used in optical instruments that utilize ultraviolet rays, such as optical systems for excimer laser steppers.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の実施例又は比較例により構成された
色消レンズを示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an achromatic lens constructed according to an example of the present invention or a comparative example.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)下記のA及びB2種類のガラスから構成されてい
ることを特徴とする紫外線用色消レンズ。 (A)(1−x)SiO_2・xBO_1_._5(こ
こでx=0.05〜0.8) で表される、SiO_2−B_2O_3系2成分ガラス (B)合成石英ガラス、またはフッ素を含有する石英ガ
ラス
(1) An achromatic lens for ultraviolet rays characterized by being composed of two types of glass, A and B below. (A) (1-x)SiO_2・xBO_1_. SiO_2-B_2O_3 binary component glass (B) synthetic quartz glass or fluorine-containing silica glass, represented by _5 (where x = 0.05 to 0.8)
(2)請求項1に記載の紫外線用色消レンズにおいて、
300nmよりも短い波長の紫外線を効率良く透過する
ことができ、エキシマレーザー縮小投影露光装置の光学
系に利用し得ることを特徴とする色消レンズ。
(2) In the achromatic lens for ultraviolet rays according to claim 1,
An achromatic lens capable of efficiently transmitting ultraviolet light having a wavelength shorter than 300 nm, and capable of being used in an optical system of an excimer laser reduction projection exposure apparatus.
JP6927789A 1989-03-23 1989-03-23 Achromatic lens for UV rays Pending JPH02248911A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6927789A JPH02248911A (en) 1989-03-23 1989-03-23 Achromatic lens for UV rays

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6927789A JPH02248911A (en) 1989-03-23 1989-03-23 Achromatic lens for UV rays

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02248911A true JPH02248911A (en) 1990-10-04

Family

ID=13397992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6927789A Pending JPH02248911A (en) 1989-03-23 1989-03-23 Achromatic lens for UV rays

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02248911A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5699183A (en) * 1993-02-10 1997-12-16 Nikon Corporation Silica glass member for UV-lithography, method for silica glass production, and method for silica glass member production

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5699183A (en) * 1993-02-10 1997-12-16 Nikon Corporation Silica glass member for UV-lithography, method for silica glass production, and method for silica glass member production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5325230A (en) Optical members and blanks of synthetic silica glass and method for their production
US5086352A (en) Optical members and blanks or synthetic silica glass and method for their production
US5958809A (en) Fluorine-containing silica glass
KR100298167B1 (en) Method for manufacturing silica glass for vacuum ultraviolet wavelength light ray, and the silica glass and optical member manufactured thereby
US7491475B2 (en) Photomask substrate made of synthetic quartz glass and photomask
JP4453939B2 (en) Optical silica glass member for F2 excimer laser transmission and manufacturing method thereof
US5028967A (en) Achromatic lens for ultraviolet rays
US8735308B2 (en) Optical member comprising TiO2-containing silica glass
JP2017536324A (en) Method for producing a halogen-doped optical element
JP3403317B2 (en) High power synthetic silica glass optical material for vacuum ultraviolet light and method for producing the same
JP3865039B2 (en) Method for producing synthetic quartz glass, synthetic quartz glass and synthetic quartz glass substrate
EP1603843A2 (en) Optical synthetic quartz glass and method for producing the same
JP3125630B2 (en) Method for producing quartz glass for vacuum ultraviolet and quartz glass optical member
EP2377826B2 (en) OPTICAL MEMBER COMPRISING SILICA GLASS CONTAINING TiO2
JP3575836B2 (en) High ultraviolet ray transmissive fluorophosphate glass and method for producing the same
EP1219571B1 (en) process for producing a synthetic quartz glass article
JPH02248911A (en) Achromatic lens for UV rays
JP4420306B2 (en) Optical quartz glass for ultraviolet rays and manufacturing method thereof
JP2005336047A (en) Synthetic quartz glass optical member and manufacturing method thereof
JP2000239040A (en) Quartz glass material for F2 excimer laser optical member and optical member
JP3510224B2 (en) Silica glass optical material for projection lens used in vacuum ultraviolet lithography and projection lens
JP2881926B2 (en) UV achromatic lens
EP1130000A1 (en) Synthesized silica glass optical member and method for manufacturing the same
JPH0359506A (en) Achromatic lens for UV rays
JPH01257909A (en) Achromatic lens for UV rays