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JPH11267823A - Ｖｕｖ耐性のレンズ及び縁枠の結合方法 - Google Patents

Ｖｕｖ耐性のレンズ及び縁枠の結合方法

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Publication number
JPH11267823A
JPH11267823A JP10351182A JP35118298A JPH11267823A JP H11267823 A JPH11267823 A JP H11267823A JP 10351182 A JP10351182 A JP 10351182A JP 35118298 A JP35118298 A JP 35118298A JP H11267823 A JPH11267823 A JP H11267823A
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JP
Japan
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optical element
optical
solder
frame
edge frame
Prior art date
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Pending
Application number
JP10351182A
Other languages
English (en)
Inventor
Hubert Holderer
フーベルト・ホルデラー
Johannes Christ
ヨハネス・クリスト
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.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Carl Zeiss AG
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Carl Zeiss AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH, Carl Zeiss AG filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
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    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • G03F7/70825—Mounting of individual elements, e.g. mounts, holders or supports
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/04—Joining glass to metal by means of an interlayer
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    • C03C27/046—Joining glass to metal by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, glass-ceramic or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts of metals, metal oxides or metal salts only
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 僅かな歪及び温度の負担で高い精度でＵＶ耐
性のあるレンズを枠に接合する技術を提供する。 【解決手段】 レンズ１を取り付ける縁枠３にレンズと
間隙を形成する面３０を備えていて、その間隙を形成す
る面３０に、はんだ、特に約１００℃以下の温度で溶融
する金属２で層を形成し、レンズ１をはんだ（２）の上
に置き、はんだ２を溶融してレンズ１との強制的な結合
を生じさせる。このように作られた光学構成群、並び
に、この光学構成群を備えた顕微鏡又はマイクロリソグ
ラフの投影露光装置が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非金属、特に透明材料
で作られた光学エレメントと縁枠からなる光学構成群に
関する。又、非金属、特に透明材料、特に石英ガラス又
は弗化カルシウムで作られた光学エレメントを縁枠に固
定する方法に関する。
【０００２】本発明における意味としての縁枠は、それ
自身、不透明な構成エレメントからなり、１つ又は多数
の光学構成エレメントを機械的に固定し、構成群又は光
学系として結合し、又は作動的に結合し、又は調整エレ
メントによって作動的に結合するものとして理解される
べきである。更に本発明は、顕微鏡及び投影照明装置に
も関する。
【０００３】
【従来の技術】レンズ、プリズム、平面板及び鏡を縁枠
と結合するための接合技術は多数知られている。重要な
ものは接着であり、これは特に光学部分の僅かな歪で実
施することができる。近代的な形では、紫外線硬化接着
剤が使用される。しかし有機接着剤は、水銀のＩ線以下
の波長で照射された場合、明らかな光損傷を起こし、従
って、特にＤＵＶ投影露光装置については１９３ｎｍの
エキシマレーザはほとんど使用できない。
【０００４】フランジ加工又は補助リングのような、古
い強制的な結合は光学材料の取付箇所に強いストレスを
與える。ヨーロッパ特許ＥＰ０７６１６２３等、ガラス
及びガラス類似物と縁枠とのリングハンダ付けは公知で
ある。この方法は、主としてレーザ、真空室等の気密接
続として役立つ。これは規則的に約４００℃又はそれ以
上の硬質はんだ付けによって製作される。このような高
温処理は、反射防止層を有する精密に仕上げられた光学
系等については除外される。
【０００５】本件出願人の未公開のドイツ特許出願第１
９７３５７６０．１号からは、石英又は弗化カルシウム
への接合層による精密光学縁枠に適したはんだ技術が知
られる。これはブリッジ又は継ぎ板を用いる局地的な形
の強制的結合を用いるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、僅か
な歪及び温度の負担で高い精度でＵＶ耐性のある接合技
術を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は、光学エレメ
ントと縁枠の間に備えられたはんだからなる層が特に約
１００℃以下で溶融する金属が光学エレメントとの強制
的な結合を作ることを特徴とする光学構成群によって解
決され、かつ、間隙を形成する面をはんだ、特に１００
℃以下の温度で溶融する金属で層を作り、光学エレメン
トをその金属層の上に置き、金属層を溶融し、それによ
って光学エレメントと縁枠との強制的な結合を生じさせ
ることによって解決される。また、本発明は上記特徴の
光学構成群を備えた顕微鏡であり、かつ同様の光学構成
群を備えた投影照明装置でもある。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の接合技術は、溶融による
一種のフランジ加工として見ることができる。この場
合、はんだ又はロー付けと溶接との差は、材料の端部を
結合する必要がなく、従って変形を生じないことであ
る。はんだ着けの場合に使用されるはんだは、実質的に
低融点金属又は合金が使用される。
【０００９】本発明実施形態を図面に基づいて詳しく説
明する。縁枠３はレンズ取付（はんだ間隔０．１ミリ）
のために大きい直径に作られており、縁枠３にレンズと
の間にリング状の隙間を形成する面３０が形成されてい
る。
【００１０】レンズ取付位置（面３０）は、ロー付けさ
れ、この場合、原則として（しかし本発明は、それに限
られない）強制的なはんだ結合が得られる。はんだ２の
層の厚さは、代表的には０．１ミリである。はんだの塗
布は電気化学的に行なうか、又は従来のように溶融体の
塗布の方法で行なう。
【００１１】その後、遊び間隔を持って正確にレンズを
取り付けることができるように調整される（回転され
る）。下のレンズ支持面３１は、位置固定を確実にする
ために、はんだが付かないようにしなければならない。
【００１２】その後、レンズ１は縁枠３の中に挿入さ
れ、縁枠３によって加熱板の上ではんだ２が溶解するま
で加熱される。レンズ１の位置決めを確実にするため
に、この加熱の間に、装置の中に接着することもでき
る。
【００１３】はんだ２は、レンズ外径を囲み、冷却後レ
ンズ１はその位置に固定される。何故ならば、はんだ２
はレンズ１の外周に充分に接しており、上縁部を越えて
流れることは殆どなく、一種のフランジ加工を形成す
る。この方法は、又、純粋に強制的である。
【００１４】この方法は一様な加熱によって温度ストレ
スを生じない弗化カルシウムを固定するのに特に適して
いる。縁枠３の材料は、レンズ１と同様な熱膨張係数を
有するものであるべきであり、例えばレンズ１が石英ガ
ラスで作られ、縁枠がインバー（最小の熱膨張係数を有
するニッケル合金）で作られる。はんだ２としては、５
０℃乃至７０℃の融点を有するものが優れており、例え
ば融点５８℃のビスマス、鉛、アンチモン、インジウム
の合金である。
【００１５】この接合技術は、特に数センチまでのレン
ズ１に達する（例えば直径２０ミリ）、例えばＵＶ顕微
鏡又はマイクロリソグラフの投影露光装置の小さいレン
ズである。
【００１６】そのように正確にできるから予め鏡面にさ
れたガラス、ガラス−セラミック又はセラミック体とし
て作られた鏡、プリズム及び他の光学エレメントを縁枠
に固定することができる。
【００１７】個々の光学エレメントを多数の分離した縁
枠エレメントと、このように、はんだで結合することも
予定されている。縁枠エレメントは任意の（金属−金
属）接合技術によって他の部品、例えばリング状の縁枠
部分に結合される。
【００１８】縁枠３又は縁枠エレメントは、光学エレメ
ント１が直接接する支持面３１を有する。縁枠３及び層
２は、リング形状であり、縁枠３又は縁枠エレメント
は、その熱膨張係数が光学エレメント１に適合すること
が望ましい。上記した光学構成群で３６０ｎｍ以下のス
ペクトル範囲の光を出射する光学系を形成させることが
望ましい。また、上記したそれぞれの光学構成群の少な
くもと一つで顕微鏡又はマイクロリソグラフの投影露光
装置を構成させることが望ましい。
【００１９】はんだ又は１００℃以下の温度で溶融する
金属は、０．１ミリ程度の厚さの層の形で縁枠に被着さ
れ、はんだは、電気化学的に被着される。また、はんだ
２は、光学エレメント３を載せる前に間隔をおいて持ち
上げて、特に回転によって処理することが望ましい。光
学エレメント１は、はんだ２の溶融の場合に、保持部に
よって縁枠３に対して固定されるのが望ましい。はんだ
２又は金属を溶融するために、光学エレメント１及び縁
枠３又は縁枠部分からなる全体の光学構成群は一様に加
熱され、続いて冷却されることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 はんだ材料からなるリング２によって縁枠３
の中に保持されるレンズの概略的な断面図を示す。
【符号の説明】 １ レンズ ２ はんだ ３ 縁枠 ３０ レンズ取付位置（面） ３１ レンズ支持面

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 非金属、特に透明材料で作られた光学エ
    レメント（１）、縁枠（３）又は縁枠エレメントからな
    る光学構成群において、 光学エレメント（１）と縁枠（３）の間に備えられた、
    はんだからなる層（２）、特に約１００℃以下で溶融す
    る金属が、光学エレメント（１）との強制的な結合を作
    ることを特徴とする光学構成群。
  2. 【請求項２】 縁枠（３）又は縁枠エレメントは、光学
    エレメント（１）が直接、接する支持面（３１）を有す
    ることを特徴とする請求項１に記載された光学構成群。
  3. 【請求項３】 層（２）は、０．１ミリ程度の厚さを有
    することを特徴とする請求項１又は２に記載された光学
    構成群。
  4. 【請求項４】 光学エレメント（１）は、特に石英ガラ
    ス又は弗化カルシウムで作られたレンズであることを特
    徴とする請求項１乃至３の１つに記載された光学構成
    群。
  5. 【請求項５】 縁枠（３）及び層（２）は、リング形
    状であることを特徴とする請求項４に記載された光学構
    成群。
  6. 【請求項６】 縁枠（３）又は縁枠エレメントは、その
    熱膨張係数が光学エレメント（１）に適合していること
    を特徴とする請求項１乃至５の１つに記載された光学構
    成群。
  7. 【請求項７】 ３６０ｎｍ以下のスペクトル範囲の光を
    出射する光学系において、 請求項１乃至６の少なくとも１つによる、少なくとも１
    つの構成群を有することを特徴とする光学系。
  8. 【請求項８】 請求項１乃至６の少なくとも１つによ
    る、少なくとも１つの構成群を有することを特徴とする
    顕微鏡。
  9. 【請求項９】 請求項１乃至６の少なくとも１つによ
    る、少なくとも１つの構成群を有することを特徴とする
    マイクロリソグラフの投影露光装置。
  10. 【請求項１０】 非金属、特に透明材料で作られた光学
    エレメント（１）を光学エレメント（１）との間に間隙
    を形成する面（３０）を有する縁枠（３）又は縁枠エレ
    メントに固定する方法において、 間隙を形成する面（３０）にはんだ、特に１００℃以下
    の温度で溶融する金属（２）で層を作り、 光学エレメント（１）を金属（２）の上に置き、 金属（２）を溶融して光学エレメント（１）との強制的
    な結合を生じさせることを特徴とする。
  11. 【請求項１１】 縁枠（３）又は縁枠エレメントも、支
    持面（３１）を備えており、光学エレメント（１）がこ
    の支持面（３１）の上に置かれることを特徴とする請求
    項１０に記載された方法。
  12. 【請求項１２】 はんだ又は１００℃以下の温度で溶融
    する金属が、０．１ミリ程度の厚さの層（２）の形で縁
    枠（３）上に被着されることを特徴とする請求項１０又
    は１１に記載された方法。
  13. 【請求項１３】 はんだ（２）は、電気化学的に被着さ
    れることを特徴とする請求項１０又は乃至１２の１つに
    記載された方法。
  14. 【請求項１４】 はんだ（２）は、光学エレメント
    （３）を載せる前に間隔をおいて持ち上げて、特に回転
    によって処理することを特徴とする請求項１０又は乃至
    １３の１つに記載された方法。
  15. 【請求項１５】 光学エレメント（１）は、はんだ
    （２）の溶融の場合に、保持部によって縁枠（３）に対
    して固定されていることを特徴とする請求項１０又は乃
    至１４の１つに記載された方法。
  16. 【請求項１６】 光学エレメント（１）は、レンズであ
    ることを特徴とする請求項１０又は乃至１５の１つに記
    載された方法。
  17. 【請求項１７】 間隙を形成する面（３０）はリング状
    であり、はんだ（２）はリング状の層を形成することを
    特徴とする請求項１０又は乃至１６の１つに記載された
    方法。
  18. 【請求項１８】 はんだ（２）又は金属を溶融するため
    に、光学エレメント（１）及び縁枠（３）又は縁枠部分
    からなる全体の光学構成群は一様に加熱され、続いて冷
    却されることを特徴とする請求項１０又は乃至１７の１
    つに記載された方法。
JP10351182A 1997-12-12 1998-12-10 Ｖｕｖ耐性のレンズ及び縁枠の結合方法 Pending JPH11267823A (ja)

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DE19755356.7 1997-12-12
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EP (1) EP0922983B9 (ja)
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KR (1) KR100575195B1 (ja)
DE (2) DE19755356A1 (ja)
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