反射を抑制した接着剤保護用コーティング
本開示は、３００ｎｍ未満のレーザ系において使用するための、種々の種類の基板に適用可能な薄膜に関する。この薄膜（５７）は、選択された材料から成るブロッキング層（５４）と、１〜７層の選択された材料から成るマッチング構造（５６）とで構成される。ブロッキング層は、３００ｎｍ未満のレーザ光を、基板（５２）をホルダに接合するために使用される接着剤（６０）へと透過させないように、あるいはその透過を最小限に抑えるようにする役割を果たす。マッチング層は、ブロッキング層（５４）から基板（５２）へと戻る３００ｎｍ未満のレーザ光の内部反射率を最小にする。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、Jay F. AnzellottiおよびHorst Schreiberの発明者名で２００９年１１月２５日に出願された米国仮特許出願第６１／２６４４１９号の優先権の利益を、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、ホルダと、紫外線（ＵＶ）硬化性接着剤を用いてホルダ内に接着保持されるコーティングされた光学素子とを有する光学アセンブリにおいて、反射を抑制する方法に関する。特に、光学素子上のコーティングにより、迷光の接着剤への透過と、光学素子内への光の後方反射とを抑制する。
【背景技術】
【０００３】
エキシマレーザはマイクロリソグラフィ産業において選択されている光源である。例えば、パルスエネルギー密度（フルエンス）が２０ｍＪ／ｃｍ2超、パルス波長が２５０ｎｍ未満（例えば、１９３ｎｍ以下）であるような高出力レーザを使用すると、レーザリソグラフィ系内で使用されている材料を劣化させる可能性がある。接着剤、例えばＵＶ硬化性接着剤が、光学系中のホルダ内で深紫外線（ＤＵＶ）光学素子を保持するために使用されている。こういった接着剤は、典型的には水銀ｉ線のＵＶ放射（〜３６５ｎｍ）を用いて硬化されるが、ＤＵＶ迷光（例えば、２５０ｎｍ未満）に絶えず曝されると徐々に破壊される可能性があり、光学部品のマウントを不安定なものとし最終的には系の早期故障を引き起こし得る。特許文献１には、光学部品が接着剤と接するその光学部品上の位置に単一層の薄膜を堆積させて用いたものが記述されている。この層は、光学系の波長を透過しない（ブロックする）がＵＶ硬化プロセス用の波長を透過するような、誘電材料で構成されている。ただし、誘電性コーティングから光学部品内への後方反射が生じ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，０９７，５３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
すなわち、迷光に関する懸念から、コーティングにより反射されて部品内へと戻る光の量を低減することが望ましい。したがって本開示は、１以上の追加の層をブロッキング誘電体層と部品との間に加えて使用し、著しく反射率を低減させるものに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、３００ｎｍ未満のレーザ系において使用するための、種々の種類の基板に適用可能な薄膜に関する。この薄膜は、選択された材料から成るブロッキング層と、１〜７層の選択された材料から成るマッチング構造とで構成される。ブロッキング層は、３００ｎｍ未満のレーザ光を、基板をホルダに接合するために使用される接着剤へと透過させないように、あるいはその透過を最小限に抑えるようにする役割を果たす。マッチング層は、ブロッキング層から基板へと戻る３００ｎｍ未満のレーザ光の内部反射率を最小にする。一実施の形態においては、３００ｎｍ未満の光を透過しないが、波長が３００ｎｍを超える、例えば接着剤を硬化させる３６５ｎｍの光を透過するような材料で、ブロッキング層は作製される。別の実施形態においては、２５０ｎｍ未満の光を透過しないが、波長が２５０ｎｍを超える、例えば接着剤を硬化させる３６５ｎｍの光を透過する選択された材料で、ブロッキング層は作製される。本書において開示される薄膜は、レーザ系において使用されるレンズ、プリズム、およびウィンドウ上で使用することができる。
【０００７】
接着剤のＵＶ硬化を必要としない用途では、ＵＶを透過しない、金属または他の非透過性材料を、接着剤を保護するために適用してもよい。この場合、本書において開示する方法と同じ方法を用いて、著しく反射率を低減させることも可能である。
【０００８】
接着剤がＵＶ硬化を必要としない用途であっても、光学素子をホルダに接着接合するプロセスの可視フィードバックをオペレータが得るためには、可視的な透過が要求される。この場合のブロッキング層は、薄いものであり、かつ可視光を透過するが３００ｎｍ未満の光は透過しない。
【０００９】
一実施の形態において、本開示は、レーザ光の入口用の面および出口用の面と、これらの面により画成される縁端部とを有している、成形光学素子に関し、前記素子は、基板と、縁端部の少なくとも一部の上に堆積された薄膜とからなり、前記薄膜は、基板の上に堆積された少なくとも１つの屈折率マッチング材料の少なくとも１つの層と、前記少なくとも１つのマッチング層の上に堆積されたブロッキング層材料とから構成されたものである。一実施の形態において、薄膜は、１〜７層の少なくとも１つの屈折率マッチング層と１層のブロッキング層とから成り、前記屈折率マッチング層の夫々の厚さは５ｎｍから５０ｎｍの範囲内であり、かつ前記ブロッキング層の厚さは２０ｎｍから４００ｎｍの範囲内である。別の実施形態において、薄膜は、１〜４層の少なくとも１つの屈折率マッチング材料の層と１層のブロッキング層とから成り、前記屈折率マッチング層の夫々の厚さは５ｎｍから５０ｎｍの範囲内であり、かつ前記ブロッキング層の厚さは２０ｎｍから４００ｎｍの範囲内である。前述の屈折率マッチング材料の層は、Ｎｂ2Ｏ5、Ａｌ2Ｏ3、ＨｆＯ2、ＳｉＯ2、Ｙ2Ｏ3、ＭｇＦ2、ＬａＦ3、ＧｄＦ3、ＡｌＦ3、Ｔａ2Ｏ5、およびＴｉＯ2、およびその混合物、から成る群から選択された、交互の屈折率マッチング材料で構成される。ブロッキング材料は、ＮｉＣｒと、Ｎｂ2Ｏ5と、ＴｉＯ2と、ＴａＯ2と、さらにＮｉ、Ｃｒ、Ａｌ、およびＴｉから成る群から選択された金属と、そしてその混合物とから成る群から選択される。基板は、シリカ、石英ガラス、高純度石英ガラス、フッ素ドープ石英ガラス、フッ化カルシウム、およびフッ化マグネシウムから成る群から選択される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】複数のマッチング層５６を備えている基板５２と、ブロッキング層５４と、そして光学素子５０をホルダ（図示していない）に接合するための、ブロッキング層の少なくとも一部に設けられている接着剤６０とから構成されている、光学素子５０を示す図、およびその拡大図
【図２】コーティングされている基板およびコーティングされていない基板の、外側表面に内側からぶつかる２６６ｎｍの光に関し、入射角に対する平均偏光の反射率をモデル化して示したグラフ
【図３】コーティングされている基板およびコーティングされていない基板の、外側表面に内側からぶつかる２６６ｎｍの光に関し、入射角に対する平均偏光の反射率をモデル化して示したグラフ
【図４】プリズムを示した図であって、ブロッキング層とマッチング層とを含む薄膜が、プリズム基板とプリズムの各端部上の吸収コーティングとの間にどのようにして挿入され得るかを示した図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本書において説明する光学素子およびそのコーティングは、波長３００ｎｍ未満で、すなわち、例えば限定するものではないが、２６６ｎｍ、２４８ｎｍ、および１９８ｎｍで動作する、レーザ系において使用するためのものである。この光学素子コーティングは、３００ｎｍ未満の光をコーティングに通さないようにブロックすると同時に、３００ｎｍを超える光をコーティングに通すことができる。本書において「ブロッキング、またはブロッキング材料、あるいはブロッキング層」とは、３００ｎｍ未満の光波長をブロックまたは吸収する材料である。２５０ｎｍ未満の波長に対しては、例えばＴａ2Ｏ5などの材料をブロッキング材料として使用することができる。ただし、一般的にレーザにおいて使用されている、例えば２５７ｎｍや２６６ｎｍなどのより高い波長では、例えば限定するものではないが、Ｎｂ2Ｏ5やＴｉＯ2などのより吸収端の長い材料が必要となる。さらに、本書において「マッチング材料またはマッチング層」とは、基板のアドミタンスに合致するように吸収層のアドミタンスを変更するものである。アドミタンスと屈折率は概して同じ意味の用語であるが、アドミタンスの方が複数の層および角度にまで及び得るため的確である。
【００１２】
図１は、３００ｎｍ未満のレーザ系において使用するための、ホルダ内の光学素子５０を示したものであり、ホルダの一部が数字５３で表されている。このホルダは、連続的なものでもよいし、あるいは素子５０の縁端部付近で分割されているものでもよい。素子５０の縁端部を（括弧および矢印５１で示すように）拡大図に示し、本書における開示を説明する。
【００１３】
拡大図に示したように、この光学素子は、１〜７層のマッチング材料５６（３層が示されている）とブロッキング層５４とから成る薄膜５７を備えた、基板５２で構成されている。一実施の形態において、マッチング層の数は１〜４層の範囲内である。本書において開示されるブロッキング層およびマッチング層は、ホルダ内に保持されることになる素子の縁端部周りに堆積される。ブロッキング層５４は、レーザ光が、光学素子の縁端部をホルダ（図１の拡大図には示されていない）に接合するために使用される接着剤６０へと透過しないように、あるいはその透過を最小にするのに役立つ。マッチング層は、ブロッキング層から基板へと戻る反射率を最小にする。マッチング層が最初に基板に適用され、その後ブロッキング層がマッチング層の上に適用される。光学素子はこうして、基板５２と、マッチング層５６およびブロッキング層５４から成る薄膜５７との組合せで構成される。光学素子は、接着剤材料６０を用いてホルダにマウントすることができる。接着剤はブロッキング層の上に図示のように部分的に、あるいはブロッキング層上の連続コーティングとして適用される。さらに、図１において矢印５９は、基板５２の内側表面にぶつかってこの表面に反射されたレーザ「迷」光を表している。
【００１４】
ブロッキング層５４は、この光学素子を使用しているレーザ光学系の波長を透過しないが、一般にはおよそ３６５ｎｍの水銀ｉ線である、ＵＶ硬化プロセスの波長の光は透過することができる。しかしながら動作中、素子を通過したレーザ光がブロッキング層にぶつかり、ブロッキング層によって光学素子へと戻るよう反射されることがある。そのため、反射率を大幅に低減するよう、あるいは反射をなくすよう、光学素子の基板とブロッキング層との間に１つまたは複数の選択された材料を配置する。これらの用途において、接着剤のＵＶ硬化が必要でない場合には、ブロッキング層は金属層でもよいし、あるいはＵＶ透過性ではない材料の層でもよい。ブロッキング層を堆積するために使用し得る堆積方法の例としては、限定するものではないが、化学蒸着、プラズマイオンアシスト蒸着、抵抗加熱を用いた真空蒸着、イオンスパッタリング、および当技術において既知の他の堆積方法が挙げられる。
【００１５】
マッチング層の材料は、Ａｌ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｙ2Ｏ3、およびＳｉＯ2（例えば限定するものではないが、石英ガラス、フッ素ドープ石英ガラス、および高純度石英ガラス）、およびその混合物、から成る群から選択された、少なくとも１つの材料である。著しい吸収性を有する酸化物を薄膜内の極薄い層に使用してもよく、こういった材料の例として挙げられるのは、限定するものではないが、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、およびＴｉＯ2、およびその混合物である。マッチング層構造内で使用可能なさらなる材料として、金属フッ化物、例えば限定するものではないが、ＭｇＦ2、ＬａＦ3、ＧｄＦ3、およびＡｌＦ3、およびその混合物が挙げられる。マッチング構造内のマッチング層の夫々の厚さは、５ｎｍから１２０ｎｍの範囲内でもよく、またこのマッチング層は当技術において既知の方法で堆積させることができる。一実施の形態において、マッチング構造内のマッチング層の夫々の厚さは、５ｎｍから５０ｎｍの範囲内でもよい。著しい吸収性を有する酸化物がマッチング層構造内で使用されるとき、これらの材料の厚さは前述の範囲の下端で、例えば、５〜２５ｎｍである。この堆積方法の例としては、限定するものではないが、化学蒸着、プラズマイオンアシスト蒸着、抵抗加熱を用いた真空蒸着、イオンスパッタリング、および当技術において既知の他の堆積方法が挙げられる。マッチング層およびブロッキング層は、全縁端部すなわち全端部の周りに適用してもよいし、あるいは縁端部すなわち端部の周りに分割して適用してもよい。層が縁端部（または他の表面）の周りに分割して適用されるときには、層が適用されないエリアを、素子を保持しかつコーティング層が適用されないエリアを遮る、固定具を用いて覆ってもよい。
【００１６】
ブロッキング層は、Ｎｂ2Ｏ5、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、およびＮｉＣｒ、並びにＮｉ、Ｃｒ、Ａｌ、およびＴｉなどの金属、さらに例えばＮｉＣｒなどのＣｒとこれらとの混合物、から成る群から選択された少なくとも１つの材料である。ブロッキング層材料の厚さは２０ｎｍから４００ｎｍの範囲内であり、またブロッキング層は当技術において既知の方法で堆積させることができる。ブロッキング材料は、３００ｎｍ未満で高吸収であるように選択され、また高吸収のものほどブロッキング層をより薄くすることができる。この堆積方法の例としては、限定するものではないが、化学蒸着、プラズマイオンアシスト蒸着、抵抗加熱を用いた真空蒸着、イオンスパッタリング、および当技術において既知の他の堆積方法が挙げられる。
【００１７】
基板材料は、３００ｎｍ未満の光に対して透過性のある任意の材料とすることができ、この基板の例としては、限定するものではないが、シリカ、石英ガラス、ＨＰＦＳ（登録商標）（コーニング社の高純度石英ガラス）、フッ化カルシウム、およびフッ化マグネシウムが挙げられる。
【００１８】
動作的には、マッチング層とブロッキング層との組合せは以下のように機能する。ブロッキング層、例えばＮｂ2Ｏ5層は、３００ｎｍ未満の波長をブロックすると同時に、光学素子をホルダに接合するために使用される任意の接着剤を硬化させることができるよう、３６５ｎｍ（水銀ｉ線、これでＵＶ硬化性接着剤の硬化が典型的に行われる）の適度な透過（５０％超）を維持する。レーザの動作中、ブロッキング層は、３００ｎｍ未満のレーザ光が接着剤に衝突すること、そして例えば接着剤材料の接合を破壊させることにより接着剤を劣化させることをさらに防ぐ。マッチング層は、ブロッキング層から基板へと反射して戻る、そして最終的には光学系からレーザ光の動作範囲へと反射される、３００ｎｍ未満のレーザ光の量を大幅に減少させる。ただしマッチング層は、硬化波長の透過を適切に維持するように作られる。例えば、単一のマッチング層として使用されるニオブ層は、およそ４０度の入射角まで約７０％の光を透過させる。
【００１９】
一般に、レーザ光は図１に両矢印５８で示した方向に移動する。しかしながらレーザ迷光が、表面から、特に基板または光学素子の表面にコーティングが適用されているエリアから、またはホルダによって基板または光学素子が適切な位置に保持されている場合、その保持されているエリアから拡散されて、系内に生じる可能性がある。迷光はさらに、光学素子のバルク材料から生じることがあるし、素子の表面から生じることもあり、あるいは透過素子を通過している光から生まれる鏡面反射（「ゴースト」とも呼ばれる）によって生じることもある。レーザ迷光が基板とブロック層（マッチング材料は存在していない）とのブロック界面に到達すると、レーザ迷光は反射されて基板へと戻る可能性がある。迷光が光学素子から出て、例えばフォトマスクに衝突すると、画成される回路または素子の定義付けが迷光によって低下する可能性がある。この迷光の入射角は、その光学系の具体的な詳細に完全に依存する。結果的に、この詳細は光学系毎に異なり得るため、迷光により生じる反射率の問題を回避する単一の手法を有していることが望ましい。図１の矢印５９は、迷光がどのように基板の内側から反射されるかを示したものである。
【００２０】
図２は、基板の外側表面に内側からぶつかる２６６ｎｍのレーザ光に関し、入射角に対する平均偏光の反射率をモデル化して示したものである。ブロッキング層およびマッチング層は上述のように堆積された。図２に示した曲線は以下のようなものである。
【００２１】
曲線１０：コーティングなし［基板のみ］
曲線１２：３００ｎｍ厚のＮｂ2Ｏ5層（２０）のみを備えた基板
［基板／３００ｎｍＮｂ2Ｏ5］
曲線１４：２５ｎｍ厚のＨｆＯ2マッチング層（２２）と３００ｎｍ厚のＮｂ2Ｏ5ブロッキング層（２０）とを備えた基板
［基板／２５ｎｍＨｆＯ2／３００ｎｍＮｂ2Ｏ5］
曲線１６：交互のＡｌ2Ｏ3層（２４）およびＨｆＯ2層（２２）（基板に適用される最初の層はＡｌ2Ｏ3層である）から構成される４層のマッチング構造と、３００ｎｍ厚のＮｂ2Ｏ5ブロッキング層（２０）とを備えた基板。この例において使用される具体的な厚さは、Ａｌ2Ｏ3が２５ｎｍ、ＨｆＯ2が５２ｎｍ、Ａｌ2Ｏ3が６４ｎｍ、およびＨｆＯ2が４８ｎｍである。
【００２２】
［基板／２５ｎｍＡｌ2Ｏ3／５２ｎｍＨｆＯ2／６４ｎｍＡｌ2Ｏ3／２８ｎｍＨｆＯ2／３００ｎｍＮｂ2Ｏ5］
基板５２は全ての事例において石英ガラスであった。Ｎｂ2Ｏ5層は２６６ｎｍを吸収し、モデル化された透過率＜０．１％である。
【００２３】
反射率２０％を基準点として用いると、図２のデータは、コーティングされていない基板の曲線１０では入射角〜４０°未満で、基板の外側表面に内側からぶつかる光のおよそ２０％未満が反射されることを示している。角度が４０°を超えると、反射率の量は、およそ１００％の光が反射されるおよそ４２°になるまで急増する。単一のＮｂ2Ｏ5層でコーティングされた曲線１２の基板では、角度が６０°に至るまで、基板の外側表面に内側からぶつかる光の２０％未満が反射される。角度が６０°を超えると反射率の割合が増加し、９０°で１００％の反射率に到達する。基板上をＨｆＯ2マッチング層でコーティングし、さらにＨｆＯ2層の上をＮｂ2Ｏ5ブロッキング層でコーティングした曲線１４の基板では、角度がおよそ７５°に至るまでは基板の外側表面に内側からぶつかる光の２０％未満を反射する。交互のＡｌ2Ｏ3（２４）およびＨｆＯ2（２２）マッチング層を最初に適用して４層のマッチング構造を形成し（基板に適用される最初の層はＡｌ2Ｏ3層である）、続いてこの４層のＡｌ2Ｏ3／ＨｆＯ2／Ａｌ2Ｏ3／ＨｆＯ2構造の上にＮｂ2Ｏ5ブロッキング層を設けた基板を示している曲線１６では、角度が８５°に至るまでは基板の外側表面に内側からぶつかる光の２０％未満を反射する。すなわち図２のデータは、基板とブロッキング層との間に１つまたは複数のマッチング層を挿入することにより、迷光の内部反射率を著しく減少させることが可能であることを明確に示している。
【００２４】
図３は、基板の外側表面に内側からぶつかる２６６ｎｍの光に関し、入射角に対する平均偏光の反射率をモデル化したものである。図示のプロットは吸収コーティングに対するものである。
【００２５】
曲線３０：３００ｎｍ厚の金属アルミニウム（Ａｌ、（２８））コーティングの下に１０ｎｍ厚のＮｉＣｒブロッキング層（２６）を備えた基板
［基板／ＮｉＣｒ／Ａｌ］
曲線３２：３００ｎｍ厚のＡｌコーティング（２８）の下に１０ｎｍ厚のＮｉＣｒブロッキング層（２６）を備え、基板とＡｌブロッキング層との間に１３ｎｍ厚のＮｂ2Ｏ5（２０）マッチング層を備えた基板
［基板／Ｎｂ2Ｏ5／ＮｉＣｒ／アルミニウム］
曲線３４：３００ｎｍ厚のＡｌのＡｌコーティング（２８）の下に１０ｎｍ厚のＮｉＣｒブロッキング層（２６）を備え、Ｎｂ2Ｏ5層（２２）とＡｌ2Ｏ3層（２４）とから構成される２層のマッチング構造を基板とブロッキング層との間に備えた基板。Ａｌ2Ｏ3層およびＮｂ2Ｏ5層の厚さは夫々６６ｎｍおよび１１ｎｍであった。
【００２６】
［基板／６６ｎｍＡｌ2Ｏ3／１１ｎｍＮｂ2Ｏ5／１０ｎｍＮｉＣｒ／３００ｎｍＡｌ］
基板は全ての事例において石英ガラスであった。
【００２７】
反射率２０％を基準点として用いると、図３のデータは、曲線３０が０°から９０°の間の全ての角度においてこの値を超えることを示し、これはかなり量の光が基板表面とぶつかっていることを示している。基板とアルミニウム層との間にブロッキング層を組み込むと、曲線３２で示されているように、角度０°から４５°の間でおよそ５％まで反射率が減少する。曲線３２はその後上昇して約７０°で２０％の反射率となり、さらに上昇を続けて９０°で１００％の反射率となる。曲線３０および３２に対し、Ｎｂ2Ｏ5およびＡｌ2Ｏ3のマッチング層が基板とブロッキング層との間に組み込まれている曲線３４では、０°からおよそ７７°の間でおよそ３％未満の反射率を呈し、およそ８５°の角度で２０％の反射率に上昇し、さらにその後９０°の角度で１００％の反射率まで上昇した。
【００２８】
図４はプリズム６０を示したものであり、その端部６１には、基板５２とアルミニウム（Ａｌ）２８の外層との間にマッチング層とブロッキング層とを挿入して備えている。端部の側面図は、基板５２、Ｎｂ2Ｏ5（２２）およびＡｌ2Ｏ3（２４）のマッチング層、ＮｉＣｒ（２６）のブロッキング層、およびＡｌ（２８）の外層の位置付けを示している。このコーティングの反射率は、図３に曲線３４で示されている。
【００２９】
例えば限定するものではないが、Ｎｂ2Ｏ5などの材料は、ブロッキング層としても、あるいはマッチング層としても使用し得るが、層の厚さは用途に応じて変化し得ることに留意されたい。例えば、図２における曲線１６のＮｂ2Ｏ5ブロッキング層の厚さは３００ｎｍであるが、これに対しＮｂ2Ｏ5をマッチング層として使用した図３における曲線３４では、Ｎｂ2Ｏ5の厚さは１１ｎｍである。
【００３０】
本発明について、限られた数の実施形態を参照してこれまで説明してきたが、本書において開示した本発明の範囲から逸脱しない他の実施形態を考案できることは、本開示から利益を得る当業者には明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の請求項によってのみ限定されるべきである。
【符号の説明】
【００３１】
５０ 光学素子
５２ 基板
５４ ブロッキング層
５６ マッチング層
５７ 薄膜
６０ 接着剤
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、Jay F. AnzellottiおよびHorst Schreiberの発明者名で２００９年１１月２５日に出願された米国仮特許出願第６１／２６４４１９号の優先権の利益を、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、ホルダと、紫外線（ＵＶ）硬化性接着剤を用いてホルダ内に接着保持されるコーティングされた光学素子とを有する光学アセンブリにおいて、反射を抑制する方法に関する。特に、光学素子上のコーティングにより、迷光の接着剤への透過と、光学素子内への光の後方反射とを抑制する。
【背景技術】
【０００３】
エキシマレーザはマイクロリソグラフィ産業において選択されている光源である。例えば、パルスエネルギー密度（フルエンス）が２０ｍＪ／ｃｍ2超、パルス波長が２５０ｎｍ未満（例えば、１９３ｎｍ以下）であるような高出力レーザを使用すると、レーザリソグラフィ系内で使用されている材料を劣化させる可能性がある。接着剤、例えばＵＶ硬化性接着剤が、光学系中のホルダ内で深紫外線（ＤＵＶ）光学素子を保持するために使用されている。こういった接着剤は、典型的には水銀ｉ線のＵＶ放射（〜３６５ｎｍ）を用いて硬化されるが、ＤＵＶ迷光（例えば、２５０ｎｍ未満）に絶えず曝されると徐々に破壊される可能性があり、光学部品のマウントを不安定なものとし最終的には系の早期故障を引き起こし得る。特許文献１には、光学部品が接着剤と接するその光学部品上の位置に単一層の薄膜を堆積させて用いたものが記述されている。この層は、光学系の波長を透過しない（ブロックする）がＵＶ硬化プロセス用の波長を透過するような、誘電材料で構成されている。ただし、誘電性コーティングから光学部品内への後方反射が生じ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，０９７，５３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
すなわち、迷光に関する懸念から、コーティングにより反射されて部品内へと戻る光の量を低減することが望ましい。したがって本開示は、１以上の追加の層をブロッキング誘電体層と部品との間に加えて使用し、著しく反射率を低減させるものに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、３００ｎｍ未満のレーザ系において使用するための、種々の種類の基板に適用可能な薄膜に関する。この薄膜は、選択された材料から成るブロッキング層と、１〜７層の選択された材料から成るマッチング構造とで構成される。ブロッキング層は、３００ｎｍ未満のレーザ光を、基板をホルダに接合するために使用される接着剤へと透過させないように、あるいはその透過を最小限に抑えるようにする役割を果たす。マッチング層は、ブロッキング層から基板へと戻る３００ｎｍ未満のレーザ光の内部反射率を最小にする。一実施の形態においては、３００ｎｍ未満の光を透過しないが、波長が３００ｎｍを超える、例えば接着剤を硬化させる３６５ｎｍの光を透過するような材料で、ブロッキング層は作製される。別の実施形態においては、２５０ｎｍ未満の光を透過しないが、波長が２５０ｎｍを超える、例えば接着剤を硬化させる３６５ｎｍの光を透過する選択された材料で、ブロッキング層は作製される。本書において開示される薄膜は、レーザ系において使用されるレンズ、プリズム、およびウィンドウ上で使用することができる。
【０００７】
接着剤のＵＶ硬化を必要としない用途では、ＵＶを透過しない、金属または他の非透過性材料を、接着剤を保護するために適用してもよい。この場合、本書において開示する方法と同じ方法を用いて、著しく反射率を低減させることも可能である。
【０００８】
接着剤がＵＶ硬化を必要としない用途であっても、光学素子をホルダに接着接合するプロセスの可視フィードバックをオペレータが得るためには、可視的な透過が要求される。この場合のブロッキング層は、薄いものであり、かつ可視光を透過するが３００ｎｍ未満の光は透過しない。
【０００９】
一実施の形態において、本開示は、レーザ光の入口用の面および出口用の面と、これらの面により画成される縁端部とを有している、成形光学素子に関し、前記素子は、基板と、縁端部の少なくとも一部の上に堆積された薄膜とからなり、前記薄膜は、基板の上に堆積された少なくとも１つの屈折率マッチング材料の少なくとも１つの層と、前記少なくとも１つのマッチング層の上に堆積されたブロッキング層材料とから構成されたものである。一実施の形態において、薄膜は、１〜７層の少なくとも１つの屈折率マッチング層と１層のブロッキング層とから成り、前記屈折率マッチング層の夫々の厚さは５ｎｍから５０ｎｍの範囲内であり、かつ前記ブロッキング層の厚さは２０ｎｍから４００ｎｍの範囲内である。別の実施形態において、薄膜は、１〜４層の少なくとも１つの屈折率マッチング材料の層と１層のブロッキング層とから成り、前記屈折率マッチング層の夫々の厚さは５ｎｍから５０ｎｍの範囲内であり、かつ前記ブロッキング層の厚さは２０ｎｍから４００ｎｍの範囲内である。前述の屈折率マッチング材料の層は、Ｎｂ2Ｏ5、Ａｌ2Ｏ3、ＨｆＯ2、ＳｉＯ2、Ｙ2Ｏ3、ＭｇＦ2、ＬａＦ3、ＧｄＦ3、ＡｌＦ3、Ｔａ2Ｏ5、およびＴｉＯ2、およびその混合物、から成る群から選択された、交互の屈折率マッチング材料で構成される。ブロッキング材料は、ＮｉＣｒと、Ｎｂ2Ｏ5と、ＴｉＯ2と、ＴａＯ2と、さらにＮｉ、Ｃｒ、Ａｌ、およびＴｉから成る群から選択された金属と、そしてその混合物とから成る群から選択される。基板は、シリカ、石英ガラス、高純度石英ガラス、フッ素ドープ石英ガラス、フッ化カルシウム、およびフッ化マグネシウムから成る群から選択される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】複数のマッチング層５６を備えている基板５２と、ブロッキング層５４と、そして光学素子５０をホルダ（図示していない）に接合するための、ブロッキング層の少なくとも一部に設けられている接着剤６０とから構成されている、光学素子５０を示す図、およびその拡大図
【図２】コーティングされている基板およびコーティングされていない基板の、外側表面に内側からぶつかる２６６ｎｍの光に関し、入射角に対する平均偏光の反射率をモデル化して示したグラフ
【図３】コーティングされている基板およびコーティングされていない基板の、外側表面に内側からぶつかる２６６ｎｍの光に関し、入射角に対する平均偏光の反射率をモデル化して示したグラフ
【図４】プリズムを示した図であって、ブロッキング層とマッチング層とを含む薄膜が、プリズム基板とプリズムの各端部上の吸収コーティングとの間にどのようにして挿入され得るかを示した図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本書において説明する光学素子およびそのコーティングは、波長３００ｎｍ未満で、すなわち、例えば限定するものではないが、２６６ｎｍ、２４８ｎｍ、および１９８ｎｍで動作する、レーザ系において使用するためのものである。この光学素子コーティングは、３００ｎｍ未満の光をコーティングに通さないようにブロックすると同時に、３００ｎｍを超える光をコーティングに通すことができる。本書において「ブロッキング、またはブロッキング材料、あるいはブロッキング層」とは、３００ｎｍ未満の光波長をブロックまたは吸収する材料である。２５０ｎｍ未満の波長に対しては、例えばＴａ2Ｏ5などの材料をブロッキング材料として使用することができる。ただし、一般的にレーザにおいて使用されている、例えば２５７ｎｍや２６６ｎｍなどのより高い波長では、例えば限定するものではないが、Ｎｂ2Ｏ5やＴｉＯ2などのより吸収端の長い材料が必要となる。さらに、本書において「マッチング材料またはマッチング層」とは、基板のアドミタンスに合致するように吸収層のアドミタンスを変更するものである。アドミタンスと屈折率は概して同じ意味の用語であるが、アドミタンスの方が複数の層および角度にまで及び得るため的確である。
【００１２】
図１は、３００ｎｍ未満のレーザ系において使用するための、ホルダ内の光学素子５０を示したものであり、ホルダの一部が数字５３で表されている。このホルダは、連続的なものでもよいし、あるいは素子５０の縁端部付近で分割されているものでもよい。素子５０の縁端部を（括弧および矢印５１で示すように）拡大図に示し、本書における開示を説明する。
【００１３】
拡大図に示したように、この光学素子は、１〜７層のマッチング材料５６（３層が示されている）とブロッキング層５４とから成る薄膜５７を備えた、基板５２で構成されている。一実施の形態において、マッチング層の数は１〜４層の範囲内である。本書において開示されるブロッキング層およびマッチング層は、ホルダ内に保持されることになる素子の縁端部周りに堆積される。ブロッキング層５４は、レーザ光が、光学素子の縁端部をホルダ（図１の拡大図には示されていない）に接合するために使用される接着剤６０へと透過しないように、あるいはその透過を最小にするのに役立つ。マッチング層は、ブロッキング層から基板へと戻る反射率を最小にする。マッチング層が最初に基板に適用され、その後ブロッキング層がマッチング層の上に適用される。光学素子はこうして、基板５２と、マッチング層５６およびブロッキング層５４から成る薄膜５７との組合せで構成される。光学素子は、接着剤材料６０を用いてホルダにマウントすることができる。接着剤はブロッキング層の上に図示のように部分的に、あるいはブロッキング層上の連続コーティングとして適用される。さらに、図１において矢印５９は、基板５２の内側表面にぶつかってこの表面に反射されたレーザ「迷」光を表している。
【００１４】
ブロッキング層５４は、この光学素子を使用しているレーザ光学系の波長を透過しないが、一般にはおよそ３６５ｎｍの水銀ｉ線である、ＵＶ硬化プロセスの波長の光は透過することができる。しかしながら動作中、素子を通過したレーザ光がブロッキング層にぶつかり、ブロッキング層によって光学素子へと戻るよう反射されることがある。そのため、反射率を大幅に低減するよう、あるいは反射をなくすよう、光学素子の基板とブロッキング層との間に１つまたは複数の選択された材料を配置する。これらの用途において、接着剤のＵＶ硬化が必要でない場合には、ブロッキング層は金属層でもよいし、あるいはＵＶ透過性ではない材料の層でもよい。ブロッキング層を堆積するために使用し得る堆積方法の例としては、限定するものではないが、化学蒸着、プラズマイオンアシスト蒸着、抵抗加熱を用いた真空蒸着、イオンスパッタリング、および当技術において既知の他の堆積方法が挙げられる。
【００１５】
マッチング層の材料は、Ａｌ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｙ2Ｏ3、およびＳｉＯ2（例えば限定するものではないが、石英ガラス、フッ素ドープ石英ガラス、および高純度石英ガラス）、およびその混合物、から成る群から選択された、少なくとも１つの材料である。著しい吸収性を有する酸化物を薄膜内の極薄い層に使用してもよく、こういった材料の例として挙げられるのは、限定するものではないが、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、およびＴｉＯ2、およびその混合物である。マッチング層構造内で使用可能なさらなる材料として、金属フッ化物、例えば限定するものではないが、ＭｇＦ2、ＬａＦ3、ＧｄＦ3、およびＡｌＦ3、およびその混合物が挙げられる。マッチング構造内のマッチング層の夫々の厚さは、５ｎｍから１２０ｎｍの範囲内でもよく、またこのマッチング層は当技術において既知の方法で堆積させることができる。一実施の形態において、マッチング構造内のマッチング層の夫々の厚さは、５ｎｍから５０ｎｍの範囲内でもよい。著しい吸収性を有する酸化物がマッチング層構造内で使用されるとき、これらの材料の厚さは前述の範囲の下端で、例えば、５〜２５ｎｍである。この堆積方法の例としては、限定するものではないが、化学蒸着、プラズマイオンアシスト蒸着、抵抗加熱を用いた真空蒸着、イオンスパッタリング、および当技術において既知の他の堆積方法が挙げられる。マッチング層およびブロッキング層は、全縁端部すなわち全端部の周りに適用してもよいし、あるいは縁端部すなわち端部の周りに分割して適用してもよい。層が縁端部（または他の表面）の周りに分割して適用されるときには、層が適用されないエリアを、素子を保持しかつコーティング層が適用されないエリアを遮る、固定具を用いて覆ってもよい。
【００１６】
ブロッキング層は、Ｎｂ2Ｏ5、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、およびＮｉＣｒ、並びにＮｉ、Ｃｒ、Ａｌ、およびＴｉなどの金属、さらに例えばＮｉＣｒなどのＣｒとこれらとの混合物、から成る群から選択された少なくとも１つの材料である。ブロッキング層材料の厚さは２０ｎｍから４００ｎｍの範囲内であり、またブロッキング層は当技術において既知の方法で堆積させることができる。ブロッキング材料は、３００ｎｍ未満で高吸収であるように選択され、また高吸収のものほどブロッキング層をより薄くすることができる。この堆積方法の例としては、限定するものではないが、化学蒸着、プラズマイオンアシスト蒸着、抵抗加熱を用いた真空蒸着、イオンスパッタリング、および当技術において既知の他の堆積方法が挙げられる。
【００１７】
基板材料は、３００ｎｍ未満の光に対して透過性のある任意の材料とすることができ、この基板の例としては、限定するものではないが、シリカ、石英ガラス、ＨＰＦＳ（登録商標）（コーニング社の高純度石英ガラス）、フッ化カルシウム、およびフッ化マグネシウムが挙げられる。
【００１８】
動作的には、マッチング層とブロッキング層との組合せは以下のように機能する。ブロッキング層、例えばＮｂ2Ｏ5層は、３００ｎｍ未満の波長をブロックすると同時に、光学素子をホルダに接合するために使用される任意の接着剤を硬化させることができるよう、３６５ｎｍ（水銀ｉ線、これでＵＶ硬化性接着剤の硬化が典型的に行われる）の適度な透過（５０％超）を維持する。レーザの動作中、ブロッキング層は、３００ｎｍ未満のレーザ光が接着剤に衝突すること、そして例えば接着剤材料の接合を破壊させることにより接着剤を劣化させることをさらに防ぐ。マッチング層は、ブロッキング層から基板へと反射して戻る、そして最終的には光学系からレーザ光の動作範囲へと反射される、３００ｎｍ未満のレーザ光の量を大幅に減少させる。ただしマッチング層は、硬化波長の透過を適切に維持するように作られる。例えば、単一のマッチング層として使用されるニオブ層は、およそ４０度の入射角まで約７０％の光を透過させる。
【００１９】
一般に、レーザ光は図１に両矢印５８で示した方向に移動する。しかしながらレーザ迷光が、表面から、特に基板または光学素子の表面にコーティングが適用されているエリアから、またはホルダによって基板または光学素子が適切な位置に保持されている場合、その保持されているエリアから拡散されて、系内に生じる可能性がある。迷光はさらに、光学素子のバルク材料から生じることがあるし、素子の表面から生じることもあり、あるいは透過素子を通過している光から生まれる鏡面反射（「ゴースト」とも呼ばれる）によって生じることもある。レーザ迷光が基板とブロック層（マッチング材料は存在していない）とのブロック界面に到達すると、レーザ迷光は反射されて基板へと戻る可能性がある。迷光が光学素子から出て、例えばフォトマスクに衝突すると、画成される回路または素子の定義付けが迷光によって低下する可能性がある。この迷光の入射角は、その光学系の具体的な詳細に完全に依存する。結果的に、この詳細は光学系毎に異なり得るため、迷光により生じる反射率の問題を回避する単一の手法を有していることが望ましい。図１の矢印５９は、迷光がどのように基板の内側から反射されるかを示したものである。
【００２０】
図２は、基板の外側表面に内側からぶつかる２６６ｎｍのレーザ光に関し、入射角に対する平均偏光の反射率をモデル化して示したものである。ブロッキング層およびマッチング層は上述のように堆積された。図２に示した曲線は以下のようなものである。
【００２１】
曲線１０：コーティングなし［基板のみ］
曲線１２：３００ｎｍ厚のＮｂ2Ｏ5層（２０）のみを備えた基板
［基板／３００ｎｍＮｂ2Ｏ5］
曲線１４：２５ｎｍ厚のＨｆＯ2マッチング層（２２）と３００ｎｍ厚のＮｂ2Ｏ5ブロッキング層（２０）とを備えた基板
［基板／２５ｎｍＨｆＯ2／３００ｎｍＮｂ2Ｏ5］
曲線１６：交互のＡｌ2Ｏ3層（２４）およびＨｆＯ2層（２２）（基板に適用される最初の層はＡｌ2Ｏ3層である）から構成される４層のマッチング構造と、３００ｎｍ厚のＮｂ2Ｏ5ブロッキング層（２０）とを備えた基板。この例において使用される具体的な厚さは、Ａｌ2Ｏ3が２５ｎｍ、ＨｆＯ2が５２ｎｍ、Ａｌ2Ｏ3が６４ｎｍ、およびＨｆＯ2が４８ｎｍである。
【００２２】
［基板／２５ｎｍＡｌ2Ｏ3／５２ｎｍＨｆＯ2／６４ｎｍＡｌ2Ｏ3／２８ｎｍＨｆＯ2／３００ｎｍＮｂ2Ｏ5］
基板５２は全ての事例において石英ガラスであった。Ｎｂ2Ｏ5層は２６６ｎｍを吸収し、モデル化された透過率＜０．１％である。
【００２３】
反射率２０％を基準点として用いると、図２のデータは、コーティングされていない基板の曲線１０では入射角〜４０°未満で、基板の外側表面に内側からぶつかる光のおよそ２０％未満が反射されることを示している。角度が４０°を超えると、反射率の量は、およそ１００％の光が反射されるおよそ４２°になるまで急増する。単一のＮｂ2Ｏ5層でコーティングされた曲線１２の基板では、角度が６０°に至るまで、基板の外側表面に内側からぶつかる光の２０％未満が反射される。角度が６０°を超えると反射率の割合が増加し、９０°で１００％の反射率に到達する。基板上をＨｆＯ2マッチング層でコーティングし、さらにＨｆＯ2層の上をＮｂ2Ｏ5ブロッキング層でコーティングした曲線１４の基板では、角度がおよそ７５°に至るまでは基板の外側表面に内側からぶつかる光の２０％未満を反射する。交互のＡｌ2Ｏ3（２４）およびＨｆＯ2（２２）マッチング層を最初に適用して４層のマッチング構造を形成し（基板に適用される最初の層はＡｌ2Ｏ3層である）、続いてこの４層のＡｌ2Ｏ3／ＨｆＯ2／Ａｌ2Ｏ3／ＨｆＯ2構造の上にＮｂ2Ｏ5ブロッキング層を設けた基板を示している曲線１６では、角度が８５°に至るまでは基板の外側表面に内側からぶつかる光の２０％未満を反射する。すなわち図２のデータは、基板とブロッキング層との間に１つまたは複数のマッチング層を挿入することにより、迷光の内部反射率を著しく減少させることが可能であることを明確に示している。
【００２４】
図３は、基板の外側表面に内側からぶつかる２６６ｎｍの光に関し、入射角に対する平均偏光の反射率をモデル化したものである。図示のプロットは吸収コーティングに対するものである。
【００２５】
曲線３０：３００ｎｍ厚の金属アルミニウム（Ａｌ、（２８））コーティングの下に１０ｎｍ厚のＮｉＣｒブロッキング層（２６）を備えた基板
［基板／ＮｉＣｒ／Ａｌ］
曲線３２：３００ｎｍ厚のＡｌコーティング（２８）の下に１０ｎｍ厚のＮｉＣｒブロッキング層（２６）を備え、基板とＡｌブロッキング層との間に１３ｎｍ厚のＮｂ2Ｏ5（２０）マッチング層を備えた基板
［基板／Ｎｂ2Ｏ5／ＮｉＣｒ／アルミニウム］
曲線３４：３００ｎｍ厚のＡｌのＡｌコーティング（２８）の下に１０ｎｍ厚のＮｉＣｒブロッキング層（２６）を備え、Ｎｂ2Ｏ5層（２２）とＡｌ2Ｏ3層（２４）とから構成される２層のマッチング構造を基板とブロッキング層との間に備えた基板。Ａｌ2Ｏ3層およびＮｂ2Ｏ5層の厚さは夫々６６ｎｍおよび１１ｎｍであった。
【００２６】
［基板／６６ｎｍＡｌ2Ｏ3／１１ｎｍＮｂ2Ｏ5／１０ｎｍＮｉＣｒ／３００ｎｍＡｌ］
基板は全ての事例において石英ガラスであった。
【００２７】
反射率２０％を基準点として用いると、図３のデータは、曲線３０が０°から９０°の間の全ての角度においてこの値を超えることを示し、これはかなり量の光が基板表面とぶつかっていることを示している。基板とアルミニウム層との間にブロッキング層を組み込むと、曲線３２で示されているように、角度０°から４５°の間でおよそ５％まで反射率が減少する。曲線３２はその後上昇して約７０°で２０％の反射率となり、さらに上昇を続けて９０°で１００％の反射率となる。曲線３０および３２に対し、Ｎｂ2Ｏ5およびＡｌ2Ｏ3のマッチング層が基板とブロッキング層との間に組み込まれている曲線３４では、０°からおよそ７７°の間でおよそ３％未満の反射率を呈し、およそ８５°の角度で２０％の反射率に上昇し、さらにその後９０°の角度で１００％の反射率まで上昇した。
【００２８】
図４はプリズム６０を示したものであり、その端部６１には、基板５２とアルミニウム（Ａｌ）２８の外層との間にマッチング層とブロッキング層とを挿入して備えている。端部の側面図は、基板５２、Ｎｂ2Ｏ5（２２）およびＡｌ2Ｏ3（２４）のマッチング層、ＮｉＣｒ（２６）のブロッキング層、およびＡｌ（２８）の外層の位置付けを示している。このコーティングの反射率は、図３に曲線３４で示されている。
【００２９】
例えば限定するものではないが、Ｎｂ2Ｏ5などの材料は、ブロッキング層としても、あるいはマッチング層としても使用し得るが、層の厚さは用途に応じて変化し得ることに留意されたい。例えば、図２における曲線１６のＮｂ2Ｏ5ブロッキング層の厚さは３００ｎｍであるが、これに対しＮｂ2Ｏ5をマッチング層として使用した図３における曲線３４では、Ｎｂ2Ｏ5の厚さは１１ｎｍである。
【００３０】
本発明について、限られた数の実施形態を参照してこれまで説明してきたが、本書において開示した本発明の範囲から逸脱しない他の実施形態を考案できることは、本開示から利益を得る当業者には明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の請求項によってのみ限定されるべきである。
【符号の説明】
【００３１】
５０ 光学素子
５２ 基板
５４ ブロッキング層
５６ マッチング層
５７ 薄膜
６０ 接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光の入口用の面および出口用の面と、さらに該面により画成される縁端部とを有している、成形光学素子であって、該素子が、基板と、前記縁端部の少なくとも一部の上に堆積された薄膜とからなり、該薄膜が、前記基板の上に堆積された少なくとも１つの屈折率マッチング材料の少なくとも１つの層と、該少なくとも１つのマッチング層の上に堆積されたブロッキング層材料とから構成されたものであり、
前記薄膜が、１〜７層の前記少なくとも１つの屈折率マッチング層と１層のブロッキング層とから成り、前記屈折率マッチング層の夫々の厚さが５ｎｍから５０ｎｍの範囲内であり、かつ前記ブロッキング層の厚さが２０ｎｍから４００ｎｍの範囲内であり、さらに、
前記屈折率マッチング材料の層が、Ｎｂ2Ｏ5、Ａｌ2Ｏ3、ＨｆＯ2、ＳｉＯ2、Ｙ2Ｏ3、ＭｇＦ2、ＬａＦ3、ＧｄＦ3、ＡｌＦ3、Ｔａ2Ｏ5、およびＴｉＯ2、およびその混合物、から成る群から選択された、交互の屈折率マッチング材料で構成されることを特徴とする成形光学素子。
【請求項２】
前記薄膜が、１〜４層の前記少なくとも１つの屈折率マッチング材料の層と１層のブロッキング層とから成り、前記屈折率マッチング層の夫々の厚さが５ｎｍから５０ｎｍの範囲内であり、かつ前記ブロッキング層の厚さが２０ｎｍから４００ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１記載の成形光学素子。
【請求項３】
前記ブロッキング材料が、ＮｉＣｒと、Ｎｂ2Ｏ5と、ＴｉＯ2と、ＴａＯ2と、さらにＮｉ、Ｃｒ、Ａｌ、およびＴｉから成る群から選択された金属と、そしてその混合物とから成る群から選択されることを特徴とする請求項１記載の成形光学素子。
【請求項４】
前記ブロッキング材料が、ＮｉＣｒと、Ｎｂ2Ｏ5と、ＴｉＯ2と、ＴａＯ2と、さらにＮｉ、Ｃｒ、Ａｌ、およびＴｉから成る群から選択された金属と、そしてその混合物とから成る群から選択されることを特徴とする請求項２記載の成形光学素子。
【請求項５】
前記基板が、シリカ、石英ガラス、高純度石英ガラス、フッ素ドープ石英ガラス、フッ化カルシウム、およびフッ化マグネシウムから成る群から選択されることを特徴とする請求項１記載の成形光学素子。
【請求項１】
レーザ光の入口用の面および出口用の面と、さらに該面により画成される縁端部とを有している、成形光学素子であって、該素子が、基板と、前記縁端部の少なくとも一部の上に堆積された薄膜とからなり、該薄膜が、前記基板の上に堆積された少なくとも１つの屈折率マッチング材料の少なくとも１つの層と、該少なくとも１つのマッチング層の上に堆積されたブロッキング層材料とから構成されたものであり、
前記薄膜が、１〜７層の前記少なくとも１つの屈折率マッチング層と１層のブロッキング層とから成り、前記屈折率マッチング層の夫々の厚さが５ｎｍから５０ｎｍの範囲内であり、かつ前記ブロッキング層の厚さが２０ｎｍから４００ｎｍの範囲内であり、さらに、
前記屈折率マッチング材料の層が、Ｎｂ2Ｏ5、Ａｌ2Ｏ3、ＨｆＯ2、ＳｉＯ2、Ｙ2Ｏ3、ＭｇＦ2、ＬａＦ3、ＧｄＦ3、ＡｌＦ3、Ｔａ2Ｏ5、およびＴｉＯ2、およびその混合物、から成る群から選択された、交互の屈折率マッチング材料で構成されることを特徴とする成形光学素子。
【請求項２】
前記薄膜が、１〜４層の前記少なくとも１つの屈折率マッチング材料の層と１層のブロッキング層とから成り、前記屈折率マッチング層の夫々の厚さが５ｎｍから５０ｎｍの範囲内であり、かつ前記ブロッキング層の厚さが２０ｎｍから４００ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１記載の成形光学素子。
【請求項３】
前記ブロッキング材料が、ＮｉＣｒと、Ｎｂ2Ｏ5と、ＴｉＯ2と、ＴａＯ2と、さらにＮｉ、Ｃｒ、Ａｌ、およびＴｉから成る群から選択された金属と、そしてその混合物とから成る群から選択されることを特徴とする請求項１記載の成形光学素子。
【請求項４】
前記ブロッキング材料が、ＮｉＣｒと、Ｎｂ2Ｏ5と、ＴｉＯ2と、ＴａＯ2と、さらにＮｉ、Ｃｒ、Ａｌ、およびＴｉから成る群から選択された金属と、そしてその混合物とから成る群から選択されることを特徴とする請求項２記載の成形光学素子。
【請求項５】
前記基板が、シリカ、石英ガラス、高純度石英ガラス、フッ素ドープ石英ガラス、フッ化カルシウム、およびフッ化マグネシウムから成る群から選択されることを特徴とする請求項１記載の成形光学素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２０１３−５１２４６５（Ｐ２０１３−５１２４６５Ａ）
【公表日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４１１０８（Ｐ２０１２−５４１１０８）
【出願日】平成２２年１１月１７日（２０１０．１１．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５６９２０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０６６１４３
【国際公開日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（３９７０６８２７４）コーニング インコーポレイテッド (1,222)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１７日（２０１０．１１．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５６９２０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０６６１４３
【国際公開日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（３９７０６８２７４）コーニング インコーポレイテッド (1,222)
【Ｆターム（参考）】
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