(57)【要約】【課題】紫外線吸収によって劣化することなく、かつ光学素子等を被覆する際接着歪がなく、溶剤が中まで揮発して硬化しやすく、加熱処理の必要がなく、軸ずれを発生させることのない封止剤で封止した光学部材及びその光学部材の製造方法を提供する。【解決手段】紫外線領域に用いる光学部材に充填する最適の物質としてフッ素系有機化合物を採用する。紫外線領域に用いる複数の光学部材（レンズ）の間にフッ素系有機化合物（たとえばフッ素系オイル）を充填して設ける。光学部材の周縁を封止剤により封止する。封止剤として、接着力があるフッ素樹脂、例えば、可溶性フッ素樹脂を用いる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線領域に用いる光学部材の製造方法において、複数の光学部材を密着させて貼り合わせ、その光学部材の間にフッ素系有機化合物を充填し、かつ、光学部材の周縁でフッ素系有機化合物を接着力があるフッ素樹脂で封止することを特徴とする光学部材の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光学部材の製造方法において、フッ素系有機化合物はフッ素系オイルであることを特徴とする光学部材の製造方法。
【請求項３】
紫外線領域に用いる光学部材において、貼り合わせた複数の光学部材の間にフッ素系有機化合物が設けられており、かつ、フッ素系有機化合物の周縁が接着力があるフッ素樹脂で封止されていることを特徴とする光学部材。
【請求項４】
請求項３に記載の光学部材において、フッ素系有機化合物はフッ素系オイルであることを特徴とする光学部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外線領域に用いる光学部材（たとえば、貼り合わせレンズ、プリズム等の透過光学系に用いられる光学部材）及びその製造方法に関し、特に半導体検査装置等の紫外線領域で使用するのに適した光学部材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体検査装置その他の起精密測定装置においては、２００ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線の波長域でウェハの検査等を行っており、その半導体検査装置等には、色収差補正（色消し）のために石英（ＳｉＯ２）製のレンズやホタル  石（ＣａＦ２）製のレンズが用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１に示すように、光学接着された干渉計用のプリズム型ビームスプリッタの接着面の外部との境界部をシール剤で保護したものが知られている。
【０００４】
また、特許文献２に示すように、フッ素系フィルムのように水蒸気バリヤ性が高く熱融着可能なフィルムを用いることによって、フィルム熱接着層とバリヤ層とを兼ね備えた層をフィルムとして構成される接着部材を有した光学素子が知られており、フィルムの材質として、ＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエタン）、ＦＥＰ（ポリバーフルオロエチレン−プロピレン）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）、ＰＶＤＣ（ポリビニリデンクロライド）等が用いられている。
【０００５】
また、特許文献３に示すように、２つの密接させていないレンズの間に可視光で透明なエチレンプロピレンゴムやシリコーンゴムなどのゴム弾性体を挟み込み、そのゴム弾性体をポリフッ化ビニルデン等の圧電体膜で被覆した光学素子が知られている。
【０００６】
また、特許文献４では、フィルム材を構成する環状フィルムの材料としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリイソブチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアセタール、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、セルロース系フッ素樹脂類、エポリシ、シリコーン樹脂、ポリウレタン等の熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂、並びにそれらの共重合体や可塑剤あるいは充填剤を添加したものが用いられている。
【０００７】
なお、特許文献５に示すように、紫外線を透過する光学素子を接着剤層を介して接合して形成し、接着剤層として、分子内に不飽和結合を有しない溶剤可溶型の有機フッ素樹脂を、分子内に不飽和結合を含有しない沸点が１５０℃以上の含フッ素溶剤に溶解させた溶液を用い、接着剤層が大気と接する部分の溶剤を揮発させ、その他の部分の溶剤を接着剤層内に残留させた状態で光学素子を接合させた紫外線領域用接合光学素子も知られている。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６０−１８６４４４号公報
【０００９】
【特許文献２】特開平２−２８７４１９号公報
【００１０】
【特許文献３】特開昭６０−１７６０１７号公報
【００１１】
【特許文献４】特開平５−２１０５号公報
【００１２】
【特許文献５】特開２００３−１２３４９号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の封止剤による接着では、接着歪が大きく、溶剤が中まで揮発しないため硬化せず、高精度レンズに影響を及ぼすため加熱処理できず、軸ずれを発生させる等の問題点があった。そのため、例えば、半導体検査装置等のきわめて精密な装置を紫外線領域で使用するには適していなかった。
【００１４】
そこで、本発明は、紫外線吸収によって劣化することなく、かつ光学素子等を高精度に接合することができる封止剤で封止した光学部材及びその光学部材の製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の解決手段を例示すると、次のとおりである。
【００１６】
（１）紫外線領域に用いる光学部材の製造方法において、複数の光学部材を密着させて貼り合わせ、その光学部材の間にフッ素系有機化合物を充填し、かつ、光学部材の周縁でフッ素系有機化合物を接着力があるフッ素樹脂で封止することを特徴とする光学部材の製造方法。
【００１７】
（２）前述の光学部材の製造方法において、フッ素系有機化合物はフッ素系オイルであることを特徴とする光学部材の製造方法。
【００１８】
（３）紫外線領域に用いる光学部材において、貼り合わせた複数の光学部材の間にフッ素系有機化合物が設けられており、かつ、フッ素系有機化合物の周縁が接着力があるフッ素樹脂で封止されていることを特徴とする光学部材。
【００１９】
（４）前述の光学部材において、フッ素系有機化合物はフッ素系オイルであることを特徴とする光学部材。
【００２０】
【発明の実施の形態】
紫外線領域に用いる光学部材の製造方法においては、複数の光学部材を密着させて貼り合わせ、その光学部材の間にフッ素系有機化合物を充填し、光学部材の周縁でフッ素系有機化合物の周縁を接着力があるフッ素樹脂、例えば、可溶性フッ素樹脂で封止する。
【００２１】
たとえば、フッ素系有機化合物の好ましい例は、フッ素系オイル（フッ素グリース）である。
【００２２】
また、本発明による紫外線領域用の光学部材においては、密着させて貼り合わせた複数の光学部材の間隙にフッ素系有機化合物が設けられており、光学部材の周縁でフッ素系有機化合物の周縁が接着力があるフッ素樹脂、例えば、可溶性フッ素樹脂で封止されている。
【００２３】
たとえば、フッ素系有機化合物の好ましい例は、フッ素系有機化合物はフッ素系オイルである。
【００２４】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００２５】
図１は、本発明の光学部材の１例を示している。
【００２６】
図１の実施例においては、光学部材は２枚のレンズ１，２により構成されている。
【００２７】
レンズ１は、直径２０ｍｍ程度のホタル石（ＣａＦ２）で形成されたレンズで  あり、レンズ２は、直径２０ｍｍ程度の合成石英（ＳｉＯ２）で形成されたレン  ズ２である。これらのレンズ１，２の間に好ましくは全体的に同一の厚みの間隙が設けられている。その間隙に、フッ素系有機化合物の好適な１つの例であるフッ素グリース３が完全に充填されている。その結果、これらのレンズ１，２は互いに密着されて張り合せられている。
【００２８】
図１のレンズ間の間隙の寸法は１０μｍ〜２０μｍである。
【００２９】
なお、ホタル石（ＣａＦ２）製のレンズ１と合成石英（ＳｉＯ２）製のレンズ２の面精度は、たとえば、約１／２０λである。ここで、λは、基準波長を示し、後述するように、透過する紫外線の波長２００ｎｍ〜３００ｎｍ、たとえば２４８ｎｍとする。
【００３０】
また、波長１００ｎｍ〜２００ｎｍ、たとえば１９３ｎｍでも、レーザーのパワーにより可能である。
【００３１】
フッ素グリース３は、後述するＫｒＦレーザー等のエキシマレーザーに対して耐久性を有する。
【００３２】
このフッ素グリース３としては、種々のものを使用できる。特に次に示すフッ素グリースを用いることが好ましいが、本発明は、これらのものに限定されるわけではない。
【００３３】
また、図２に示すように、貼り合わされたレンズ１，２に、２００ｎｍ以下の短波長の高輝度紫外線が照射されると、フッ素系オイルであるフッ素系グリース３が接触している合成石英のレンズ１，２の表面が荒れることがわかった。そこで、合成石英のレンズ１，２の表面にフッ化マグネシウムなどのフッ化物５，６を蒸着すると、合成石英のレンズ１，２の表面の荒れを防止することができる。
【００３４】
例１
ダイキン工業製フッ素グリース（商品名  デムナムシリーズ）
【数１】
2004331487.tif 000003
例２
デュポン製フッ素グリース
【数２】
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例３
ソルベイ製フッ素グリース（商品名  ＦＯＭＢＬＩＮＹ）
【数３】
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図１の実施例では、ダイキン工業製のフッ素グリースが用いられている。
【００３５】
図１には誇大して示されているが、フッ素グリース３がレンズ１，２間に充填された後の状態で、ホタル石（ＣａＦ２）製レンズ１と、フッ素グリース３と、  合成石英（ＳｉＯ２）製レンズ２とを合計した厚さは、５ｍｍ程度である。
【００３６】
図１〜２に示すように、ホタル石（ＣａＦ２）レンズ１と合成石英（ＳｉＯ２）レンズ２との間隙にフッ素グリース３を充填した後に、レンズ１，２の周縁の全体を封止剤４により封止する。
【００３７】
封止剤４としては、例えば、有機溶剤可溶性でアモルファスフッ素樹脂である、サイトップ（商品名、旭硝子製）、テフロン（登録商標）  ＡＦシリーズ（商品名、三井デュポンプロケミカル製）、アルゴフロン  ＡＤシリーズ（商品名、ソルベイ  ソレクシス社製）、ＩＮＴ−４４４Ｖ（商品名、ＮＩマテリアル製）、その他ヘキスト社製や三菱レイヨン社製のものなどを用いることができる。この場合、ホタル石（ＣａＦ２）レンズ１と合成石英（ＳｉＯ２）レンズ２がより堅固に接合され、レンズ１，２の間隙の周縁からフッ素グリース３が液漏れすることを確実に防止することができる。
【００３８】
なお、これらのフッ素系オイル以外にも同じフッ素系有機化合物として、アフルード（商品名、旭硝子製）その他のパーフルオロカーボン（ＰＦＣ、３Ｍ製、デュポン製）や、ヒドロフロロカーボン（ＨＦＣ）、ヒドロフロロエーテル（ＨＦＥ）、デムナム（ダイキン社製のもの）、フォンブリン（ソルベイ社製のもの）、クライトックス（デュポン社製のもの）等も同様に紫外線領域に用いる光学部材の製造に用いることができる。
【００３９】
＜実験＞
２枚のレンズ１，２からなる光学部材が、図１に示すように張り合わせられて製造された。その光学部材に、通例の方向から、深紫外線２４８ｎｍのＫｒＦレーザー等のエキシマレーザーが、３Ｗ／ｃｍ２の出力で１４８時間照射された。  フッ素グリース３の光学厚みは１０μｍであったが、フッ素グリース３に関してほとんど透過率に変化がみられなかった。また、接着歪はほとんど発見されなかった。
【００４０】
＜比較実験＞
前述の実験に使用した光学部材と同一の形状及び寸法（たとえば同一の径、厚さ、レンズ１，２間の間隙）を有するが、フッ素グリース３をレンズ１，２間の間隙に充填する代わりに、ダウコーニング社製のシルポット１８４の有機シリコーン樹脂からなる接着剤により、ホタル石（ＣａＦ２）レンズと合成石英（Ｓｉ  Ｏ２）レンズの接着接合を行い、光学部材を製造した。その比較実験用の光学部  材に対して、前述した実験と同じように、深紫外領域２４８ｎｍのＫｒＦレーザー等のエキシマレーザーを３Ｗ／ｃｍ２の出力で１４８時間照射した。その結果  、ダウコーニング社製のシルポット１８４の有機シリコーン樹脂からなる接着剤により形成された層は、エキシマレーザーのレーザー光により焼き切れたような剥離を生じ、劣化していた。また、接着歪が発生し、光学部材の特性が劣化していた。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、複数のレンズがより堅固にかつ高精度に接合され、レンズ間隙の周縁からの液漏れを確実に防止することができる。さらに、紫外線吸収による劣化を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の１つの実施例による光学部材を示す概略断面図。
【図２】図２は、本発明の他の実施例による光学部材を示す概略断面図。
【符号の説明】
１  ホタル石（ＣａＦ２）製レンズ
２  合成石英（ＳｉＯ２）製レンズ
３  フッ素グリース
４  封止剤
【図１】
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【図２】
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