(57)【要約】【課題】  紫外線領域に用いる光学部材（例えば、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）と、その製造方法と、接合用溶剤を改良する。【解決手段】  紫外線領域に用いる光学部材において、フッ素系有機化合物の固形化により光学部材の構成要素が接合されている。紫外線領域に用いる光学部材の製造方法において、光学部材の複数の構成要素の間隙にフッ素系有機化合物と可溶性アモルファスフッ素樹脂を混合した接合剤を充填し、フッ素系有機化合物を固形化させることにより光学部材の構成要素を接合させる。そのように紫外線領域に用いる光学部材の複数の構成要素を接合するための接合剤が、フッ素系有機化合物と可溶性アモルファスフッ素樹脂とを混合した液体である。【選択図】  図１
2007063067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線領域に用いる光学部材において、
フッ素系有機化合物とアモルファスフッ素樹脂とを混合した接合剤が光学部材の複数の構成要素間に設けられ、フッ素系有機化合物の固形化により光学部材の複数の構成要素が接合されていることを特徴とする光学部材。
【請求項２】
請求項１に記載の光学部材において、
アモルファスフッ素樹脂は、ＣＹＴＯＰ（登録商標）、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ２４００、およびＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ１６００から選択した少なくとも１つであることを特徴とする光学部材。
【請求項３】
紫外線領域に用いる光学部材の製造方法において、
フッ素系有機化合物とアモルファスフッ素樹脂と混合した接合剤を光学部材の複数の構成要素の間隙に充填し、フッ素系有機化合物を固形化させることにより光学部材の複数の構成要素を接合させることを特徴とする、光学部材の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の光学部材の製造方法において、
アモルファスフッ素樹脂は、ＣＹＴＯＰ（登録商標）、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ２４００、およびＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ１６００から選択した少なくとも１つであることを特徴とする光学部材の製造方法。
【請求項５】
紫外線領域に用いる光学部材の複数の構成要素を接合するための接合剤であって、
フッ素系有機化合物とアモルファスフッ素樹脂とを混合した液体であることを特徴とする光学部材用接合剤。
【請求項６】
請求項５に記載の光学部材用接合剤において、アモルファスフッ素樹脂は、ＣＹＴＯＰ（登録商標）、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ２４００、およびＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ１６００から選択した少なくとも１つであることを特徴とする光学部材用接合剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線領域に用いる光学部材（例えば、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）と、その製造方法と、光学部材用接合剤に関し、例えば、液浸露光装置等の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並びに光学部材用接合剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光学部材の複数の構成要素を貼り合わせる接着剤や、液浸露光装置に使用する浸漬液として、フッ素オイルや、ポリエーテルを結合したフッ素化合物が、紫外線領域に用いられてきた（特許文献１〜３参照）。
【０００３】
一方、化粧品として、フッ素オイル等のフッ素系ポリマーをゾル化する技術も公知である（特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００３−１３７６１４号公報
【特許文献２】特開２００３−１８５８０８号公報
【特許文献３】特開２００５−１０１４９８号公報
【特許文献４】特開２００４−３５９８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、フッ素オイルを複数のレンズの間隙に充填して接着しただけでは、
耐温度試験に不合格になる虞があった。とくに、オイル漏れが発生してしまう虞があった。
【０００５】
また、オイル漏れがある場合、フッ素オイル等のフッ素系ポリマーをゾル化（固形化）しただけでは、半導体検査装置などの、紫外線領域で用いられる光学系の特殊な用途の装置には用いることができなかった。
【０００６】
また、単純にフッ素樹脂等でゾル化（固形化）したとしても、溶剤が含有されているため、なかなか固化しない欠点があった。
【０００７】
さらに、硬化収縮率が大きいため、接着歪みが大きい欠点があった。
【０００８】
本発明の目的は、紫外線領域に用いる光学部材及びその製造方法並びに光学部材用接合剤を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決手段を例示すると、次のとおりである。
【００１０】
（１）紫外線領域に用いる光学部材において、フッ素系有機化合物とアモルファスフッ素樹脂とを混合した接合剤が光学部材の複数の構成要素間に設けられ、フッ素系有機化合物の固形化により光学部材の複数の構成要素が接合されていることを特徴とする光学部材。
【００１１】
（２）前述の光学部材において、アモルファスフッ素樹脂は、ＣＹＴＯＰ（登録商標）、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ２４００、およびＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ１６００から選択した少なくとも１つであることを特徴とする光学部材。
【００１２】
（３）紫外線領域に用いる光学部材の製造方法において、光学部材の複数の構成要素の間隙に、フッ素系有機化合物とアモルファスフッ素樹脂を混合した接合剤を充填し、フッ素系有機化合物を固形化させることにより光学部材の複数の構成要素を接合させることを特徴とする、光学部材の製造方法。
【００１３】
（４）前述の光学部材の製造方法において、アモルファスフッ素樹脂は、ＣＹＴＯＰ（登録商標）、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ２４００、およびＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ１６００から選択した少なくとも１つであることを特徴とする光学部材の製造方法。
【００１４】
（５）紫外線領域に用いる光学部材の複数の構成要素を接合するための接合剤であって、フッ素系有機化合物とアモルファスフッ素樹脂とを混合した液体であることを特徴とする光学部材接合用溶剤。
【００１５】
（６）前述の光学部材用接合剤において、アモルファスフッ素樹脂は、ＣＹＴＯＰ（登録商標）、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ２４００、およびＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ１６００から選択した少なくとも１つであることを特徴とする光学部材用接合剤。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明者は、鋭意研究した結果、フッ素系有機化合物と溶解度パラメータが近いアモルファスフッ素樹脂によって、紫外線領域で用いられるフッ素系有機化合物を固形化できることを発見した。本発明は、この発見に基いて改良したものである。
【００１７】
まず、本発明は、紫外域用領域に用いる光学部材の製造方法を改良して、フッ素系有機化合物に可溶性のアモルファスフッ素樹脂を混合させて接合剤を作り、その接合剤を光学部材の複数の構成要素（たとえばレンズや保持部材）の間隙に設けて、フッ素系有機化合物を固形化する方法を提供するものである。
【００１８】
可溶性アモルファスフッ素樹脂の好ましい例は、ＣＹＴＯＰ（登録商標）、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ２４００、およびＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ１６００から選択した少なくとも１つである。
【００１９】
又、本発明は、紫外線領域に用いる光学部材を改良して、光学部材の複数の構成要素の間隙にフッ素系有機化合物と可溶性アモルファスフッ素樹脂との接合剤を充填し、フッ素系有機化合物を固形化させて、複数の構成要素を接合した光学部材を提供するものである。
【００２０】
アモルファスフッ素樹脂は、ＣＹＴＯＰ（登録商標）、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ２４００、およびＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ１６００から選択した少なくとも１つであることが好ましい。
【００２１】
このように、フッ素系有機化合物と溶解度パラメータが近い可溶性アモルファスフッ素樹脂、たとえばＣＹＴＯＰ（登録商標）、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ２４００、およびＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ１６００などの可溶性アモルファスフッ素樹脂を使用すると、紫外線領域で用いられるフッ素系有機化合物を容易かつ短時間（たとえば１０分〜６時間）に固形化させることができる。
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の１つの実施形態を説明する。
【００２３】
図１は、本発明の光学部材の１例を示している。
【００２４】
図１において、光学部材は、２枚のレンズ１，２により構成されている。
【００２５】
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。
【００２６】
その間隙の寸法は１０μｍ〜２０μｍである。
【００２７】
また、その間隙には、フッ素系有機化合物の好適な１つの例であるフッ素オイル（あるいはフッ素グリース）とフッ素樹脂（とくにフッ素溶剤可溶性フッ素樹脂）からなる接合剤３が充填される。
【００２８】
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、透過する紫外線の波長２００ｎｍ〜３００ｎｍ、たとえば２４８ｎｍとする。
【００２９】
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。
【００３０】
フッ素オイルは、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。
【００３１】
このフッ素オイルとしては、種々のものを使用できる。次に示すフッ素オイル（あるいはフッ素グリース）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。
【００３２】
例１  ダイキン工業製フッ素グリース（商品名  デムナム（登録商標）シリーズ）
【数１】
2007063067.tif 000003
【００３３】
例２  デュポン製フッ素グリース（商品名  クライトックス（登録商標））
【数２】
2007063067.tif 000004
【００３４】
例３  アウジモント製フッ素グリース（商品名  ＦＯＭＢＬＩＮＹ（登録商標））
【数３】
2007063067.tif 000005
【００３５】
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。
【００３６】
前述の接合剤は、これらのフッ素オイル（フッ素グリース）に対して旭硝子社製品ＣＹＴＯＰ（登録商標）を、５（ｇ）：９５（ｇ）ないし３０（ｇ）：７０（ｇ）の割合で混合させて作るのが望ましい。あるいは、これらのフッ素オイル（フッ素グリース）に対してデュポン社製品ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ２４００あるいはＡＦ１６００（あるいは、アルゴフロンＡＦ）を、２０（ｇ）：８０（ｇ）ないし６０（ｇ）：４０（ｇ）の割合で混同して作ることも可能である。いずれにしろ、少量のフッ素オイル、少量のアモルファスフッ素樹脂を混合するだけで固形化することができる。
【００３７】
また、フッ素オイルをフッ素溶剤に溶解させ、アモルファスフッ素樹脂をフッ素溶剤に溶解させ、その後それらの溶剤を混ぜ合わせ、加熱や別の溶剤添加による化学的手段でフッ素溶剤を除去することにより、フッ素オイルとアモルファスフッ素樹脂の混合物を精製することもできる。
【００３８】
図１には誇大して示されているが、接合剤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。
【００３９】
なお、図１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との間隙に接合剤３を充填した後に、レンズ１，２の周縁の全体を封止剤４により封止するようにしてもよい。封止剤４としては、フィルムやプラスチック等にエポキシ樹脂やアクリル樹脂、ポリエステル樹脂等の接着剤、紫外線硬化型接着剤、可視硬化型接着剤等の接着剤等を設けたもの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が堅固に接合され、レンズ１，２の間隙の周縁から接合剤３が液漏れすることを確実に防止することができる。
【００４０】
なお、接合剤３は、これらのフッ素系オイルに限定されない。同じフッ素系有機化合物として、有機溶剤に用いられるアフルード（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）等も、同様に紫外線領域に用いる光学部材の接合のために用いることができる。
【実施例】
【００４１】
まず、本発明の実施例について実験をした。
【００４２】
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。接合剤３の光学厚みは１０μｍであったが、接合剤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、接着歪はほとんど認められなかった。
【００４３】
また、比較実験もした。
【００４４】
すななち、前述の実施例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、接合剤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を充填して、それにより、ホタル石（ＣａＦ２）レンズと合成石英（ＳｉＯ２）レンズの接着接合を行い、光学部材を製造した。
【００４５】
その比較実験の光学部材に対して、前述した実施例の実験と同じように、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。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【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。
【符号の説明】
【００４７】
１  ホタル石（ＣａＦ２）製レンズ
２  合成石英（ＳｉＯ２）製レンズ
３  接合剤
４  封止剤
【図１】
2007063067.tif 000006