[发明专利]具有抑制反射率的粘合剂保护涂层

说明书

相关申请的交叉引用

在35U.S.C.§119(e)下，本申请要求发明人为Jay F.Anzellotti和HorstSchreiber的、2009年11月25日提交的美国临时申请系列号61/264419的优先权。

技术领域

本发明涉及一种抑制光学组件反射率的方法，该光学组件具有保持器和粘合地保持在该保持器中的涂层光学元件，该光学元件由紫外线（UV）可固化的粘合剂来保持。具体地说，光学元件上的涂层抑制将杂散光透射入粘合剂和将光背反射入光学元件。

背景技术

准分子激光器是微型平版印刷行业所选的照明源。高功率激光器的使用可劣化用在激光光刻系统中的材料，例如，高功率激光器具有高于20mJ/cm²的脉冲能量密度（流量）和低于250nm（例如193nm及以下）的脉冲波长。粘合剂，例如紫外线可固化的的粘合剂，用来将深紫外线（DUV）光学元件保持在光学系统的保持器中。这些典型地用汞I线UV辐照（~365nm）固化的粘合剂会由于持续暴露于杂散DUV光（例如小于250nm）会随时间损坏，导致光学部件的安装变得不稳定，并最终导致系统的过早失效。美国专利6,097,536描述了沉积在光学部件上的单层薄膜的使用，其中，该单层薄膜在部件接触粘合剂处。该层包括介电材料，该介电材料在光学系统的波长处是不透射的（阻挡的），但在紫外线固化过程的波长处是透射的。然而，可以有从介电涂层到光学部件的背反射。因此，希望减少由于杂散光关系而从涂层背反射入部件的光量。因此，本发明涉及使用添加在阻挡介电层和部件之间的附加层，该附加层显著减少反射。

发明内容

本发明涉及用在低于300nm激光系统中的薄膜，该薄膜可施加至各种基底类型。薄膜包括选定材料的阻挡层和匹配结构，该匹配结构包括1-7层选定材料。阻挡层用来减少或消除低于300nm的激光至粘合剂的透射，该粘合剂用来将基底粘合至保持器。匹配层使低于300nm的激光从阻挡层至基底的内部背反射最小化。在一个实施例中，阻挡层由以下材料制成，该材料不透射低于300nm的光，而透射波长高于300nm的光，例如透射波长为365nm的光以固化粘合剂。在另一实施例中，阻挡层由以下选定材料制成，该材料不透射低于250nm的光，而透射波长高于250nm的光，例如透射波长为365nm的光以固化粘合剂。这里所述的薄膜可用在透镜、棱镜和用于激光系统的窗上。

对于粘合剂的紫外线固化不是必需的应用，可施加不透射紫外线的金属或其它非透射材料以保护粘合剂。在这种情况下，通过这里所述的相同方法也可显著降低反射率。

对于粘合剂无需紫外线固化的应用，只需可见光透射，使得操作者具有将光学元件用粘合剂粘合至保持器的过程的视觉返回。在这种情况下，阻挡层较薄，且对可见光透射，但对低于300nm的光不透射。

在一个实施例中，本发明涉及一种成形光学元件，具有供激光进入和离开的表面和由表面限定的边缘，所述元件包括基底和沉积在边缘的至少一部分上的薄膜，所述薄膜包括至少一层沉积在基底顶上的至少一种折射率匹配材料和沉积在至少一个匹配层顶上的阻挡层材料。在一个实施例中，薄膜包括1-7层至少一种折射率匹配层和阻挡层，所述折射率匹配层中的每个折射率匹配层具有5nm－50nm的厚度，所述阻挡层具有20nm－400nm的厚度。在另一实施例中，薄膜包括1-4层至少一种折射率匹配材料和阻挡层，所述折射率匹配层中的每个折射率匹配层具有5nm－50nm的厚度，所述阻挡层具有20nm－400nm的厚度。前述折射率匹配材料层包括选自以下的交替的折射率匹配材料：Nb₂O₅、Al₂O₃、HfO₂、SiO₂、Y₂O₃、MgF₂、LaF₃、GdF₃、AlF₃、Ta₂O₅和TiO₂，以及它们的混合物。阻挡材料选自：NiCr、Nb₂O₅、TiO₂、TaO₂、选自Ni、Cr、Al和Ti的金属、以及它们的混合物。基底选自：石英、熔融石英、高纯度熔融石英、掺氟熔融石英、氟化钙和氟化镁。

附图说明