CN1625718A - 用晶体材料制造透镜 - Google Patents

用晶体材料制造透镜 Download PDF

Info

Publication number
CN1625718A
CN1625718A CN02828920.XA CN02828920A CN1625718A CN 1625718 A CN1625718 A CN 1625718A CN 02828920 A CN02828920 A CN 02828920A CN 1625718 A CN1625718 A CN 1625718A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
crystal orientation
lenticular unit
crystal
projection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN02828920.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1327294C (zh
Inventor
B·恩基施
H·恩基施
T·格鲁纳
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
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/EP2002/005050 external-priority patent/WO2002093209A2/de
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Publication of CN1625718A publication Critical patent/CN1625718A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1327294C publication Critical patent/CN1327294C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • 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
    • G03F7/7095—Materials, e.g. materials for housing, stage or other support having particular properties, e.g. weight, strength, conductivity, thermal expansion coefficient
    • G03F7/70958—Optical materials or coatings, e.g. with particular transmittance, reflectance or anti-reflection properties
    • G03F7/70966—Birefringence
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/02—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of crystals, e.g. rock-salt, semi-conductors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • 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
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70258—Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

本发明涉及用一种晶体材料制造光学坯件(1)的方法，该坯件作为制造透镜或透镜部件用于物镜，特别是用于微光刻技术投影曝光设备的投影物镜的预备阶段。在本方法中首先确定定义在晶体结构内取向的第一晶向(3)的方位。然后这样加工光学坯件(1)，使第一晶向(3)基本上垂直于光学坯件(1)的光学坯件表面(7)。然后将标记涂在光学坯件(1)或光学坯件(1)的支撑件上，该标记与第二晶向(11)有一个定义的关系，即第二晶向与第一晶向(3)有一个不等于零的角度。

Description

用晶体材料制造透镜
本发明涉及用晶体材料制造光学坯件的方法以及光学坯件，光学坯件是用来作为制造透镜或透镜部件的预备阶段。因此本发明还涉及制造透镜或透镜部件的方法。将透镜或透镜部件使用在物镜上，特别是使用在微光刻技术的投影曝光设备的投影物镜上。因此本发明还涉及物镜，特别是微光刻技术投影曝光设备的投影物镜。
在US 6,201,634中已知用氟化物晶体制造光学坯件的方法。用光学坯件制造微光刻技术投影曝光设备的投影物镜。优异的是物镜的物镜轴线指向<111>晶向。按照US 6,201,634，选定<111>晶向，以便使应力双折射的干扰影响最小化。
一般来说双折射透镜会导致将无偏振射线分成为具有各自不同偏振状态和不同传播速度和方向的两个射线。如果将双折射透镜使用在物镜上，这样若没有安排相应的修正措施则导致物镜分辨率的降低。例如由制造方法或物镜的机械应力决定的应力双折射有可能引起透镜上的双折射作用。特别是在晶体光学上双折射起重要的作用。各向异性的晶体是双折射的。
但是各向同性的晶体如立方氟化物晶体也有本征双折射，这特别是在VUV-波长(＜200nm)时比较明显。立方氟化物晶体如氟化钙和氟化钡其工作波长是在这个波长范围的投影物镜优异的透镜材料。因此在这个波长范围起干扰作用的各向同性双折射晶体可以通过适当的措施进行修正。
因为在下面晶向明确的标志起重要的作用，首先引入用于标志晶向，结晶平面和其透镜轴线指向晶向的透镜的标记符号。
将晶体方向的指示标明在“<”和“>”之间，将晶体平面指示标明在“{”和“}”之间。其中晶体方向始终说明相应的晶体平面的平面法线方向。于是晶体方向<100>是在晶体平面{100}上的平面法线方向。属于立方晶体的氟化物晶体的主晶向为<110>，< 110>，< 1  10>，<101>，<10 1>，< 101>，< 10 1>，<011>，<0 11>，<01 1>，<0 1  1>，<111>，< 1  1  1>，< 1  11>，< 11 1>，<1 1  1>，< 111>，<1 11>，<11 1>，<100>，<010>，<001>，< 100>，<0 10>和<00 1>。
主晶向<100>，<010>，<001>，< 100>，<0 10>和<00 1>是在立方晶体等效的相互对称特性基础上的，也就是下面指向这些晶向之一的晶向得到字首为“(100)”。与这些主晶向之一垂直的结晶平面得到相应的字首为“(100)”。其透镜轴线与这些主晶向平行的透镜得到相应的字首为“(100)”。
主晶向<110>，< 110>，< 110>，< 1  10>，<101>，<10 1>，< 101>，< 10 1>，<011>，<0 11>，<01 1>和<0 1  1>同样是相互等效的，于是在下面指向这些主晶向之一的晶向得到字首为“(110)”。垂直于这些主晶向之一的结晶平面相应地得到字首为“(110)”。其透镜轴线与这些主晶向平行的透镜相应地得到字首为“(110)”。
主晶向<111>，< 1  1  1>，< 1  11>，< 11 1>，<1 1  1>，< 111>，<1 11>和<11 1>同样是相互等效的，于是下面指向这些晶向之一的晶向得到字首为“(111)”。与这些主晶向之一垂直的结晶平面相应地得到字首为“(111)”。其透镜轴线与这些主晶向平行的透镜相应地得到字首为“(111)”。
下面涉及上述主晶向之一的说明同样适合于等效的主晶向。
从J.Burnett et al.(Physical Review B，64卷(2001)，241102-1至241102-4页)的文章，“氟化钙和氟化钡晶体的本征双折射”中已知，由氟化钙和氟化钡晶体制成的透镜有本征双折射。其中本征双折射在很大程度上与氟化物晶体透镜的材料方向和射线方向有关。双折射最大地作用在沿(110)晶向穿过透镜的一个射线上。在那里进行的测量表明，在氟化钙晶向(110)上波长λ＝156.1nm进行射线传播时出现的双折射为(11.8±0.4)nm/cm，波长λ＝193.09nm时出现的双折射为(3.6±0.2)nm/cm和波长λ＝253.65nm时出现的双折射为(0.55±0.07)nm/cm。如理论上已经叙述过的，相反氟化钙当射线在(100)晶向和在(111)晶向传播时没有本征双折射。因此本征双折射很大程度上与方向有关和随着波长的降低明显增加。
从J.Burnett et al.(spie′s oemagazine，2002年3月23-25页，http：//oemagazine.com/from The Magazine/mar02/brief.html)的“使用氟化钙的问题”文章图4中表示了具有立方晶体结构的氟化物晶体本征双折射与角度的关系。其中射线的本征双折射不仅与射线的视场角而且与方位角有关。从图4明显地看出，如果透镜轴线指向(100)晶向本征双折射有四倍的方位对称，和如果透镜轴线指向(111)晶向本征双折射有三倍的方位对称，和如果透镜轴线指向(110)晶向本征双折射有二倍的方位对称。将两个氟化物透镜围绕其透镜轴线相互旋转于是可以降低本征双折射的干扰影响。对于其透镜轴线指向(100)晶向的两个透镜其旋转角为45°是合适的，对于其透镜轴线指向(111)晶向的两个透镜其旋转角为60°是合适的，对于其透镜轴线指向(110)晶向的两个透镜其旋转角为90°是合适的。通过同时使用成对的(100)，(111)和(110)透镜可以降低两个相互正交偏振状态的光行差。此外通过同时使用氟化钙透镜和氟化钡透镜还可以修正本征双折射的干扰影响，因为按照这篇文章的图2，氟化钡和氟化钙可比较的晶向的双折射有相反符号。
例如从专利申请WO 01/50171 A1(US系列No.10/177580)和其中的摘要文字中已知投影物镜和微光刻技术投影曝光设备。这个申请的实施例表示了工作波长为193nm以及157nm时数值孔径为0.8和0.9的纯折射的和兼反射及折射光的投影物镜。使用氟化钙作为透镜材料。
在没有预先公开的申请人的专利申请PCT/EP 02/05050中叙述了各种修正方法，以便降低例如在WO 01/50171 A1(US系列No.10/177580)实施例中的本征双折射的干扰影响。此外公开了平行使用由同样的氟化物晶体制造的透镜以及使用修正涂层的(100)透镜和(111)透镜或(110)透镜。将申请公开的内容可以广泛地引入到本申请中。
在这之前叙述的降低双折射干扰影响的修正方法是建立在使用相对旋转透镜轴线的透镜基础上的。两个透镜之间的旋转角例如与透镜轴线指向哪个晶向有关。按照在这之前叙述的US 6,201,634的方法制造的透镜，例如其透镜轴线是指向(111)晶向的。为了降低本征双折射的干扰影响在这种情况下得出在这之前叙述的两个(111)透镜之间适合的旋转角为60°。其中旋转角涉及到两个透镜的晶体结构。然而透镜的晶体结构是不能从外表看出来的。
本发明的任务是，说明由晶体材料制造光学坯件作为制造透镜或透镜部件预备阶段的方法，该方法考虑到，随后将光学坯件制成的透镜或透镜部件使用在物镜上时，可以安排参照其晶体结构相对旋转一个预先规定的角度。
此任务是用按照权利要求1由晶体材料制造光学坯件的方法以及按照权利要求13的光学坯件，按照权利要求16和权利要求18由晶体材料制造透镜或透镜部件的方法，以及按照权利要求28和32的透镜或透镜部件，按照权利要求33和37的物镜，按照权利要求39的微光刻技术投影曝光设备和按照权利要求40制造半导体器件的方法解决的。
本发明结构的优点是从相关的权利要求的特征中得出的。
为了在物镜上能够调整在透镜或透镜部件之间预先规定的旋转角和能够调整物镜或在两个透镜或透镜部件之间参考方向上预先规定的旋转角，其中旋转角与透镜或透镜部件的晶体结构有关，如果每个透镜或每个透镜部件或其支撑件有与透镜晶体结构有定义关系的一个标志是适宜的。
关于透镜部件例如可以理解为通过粘合被光学无缝地结合成单个透镜。一般来说透镜部件表示单个透镜的组件。
优异的是将立方氟化物晶体例如氟化钙，氟化钡或氟化锶作为光学坯件的初始材料。
直到透镜或透镜部件有了最终形状之前要求很多的形状加工和表面加工过程。因为透镜或透镜部件是由晶体材料构成的，一般来说例如在已经叙述过的US 6,201,634方法中将可以制造的单晶块或单晶锭作为初始材料。例如由单晶块通过锯和磨首先制造成一个光学坯件。将透镜或透镜部件的预备阶段称为光学坯件。由光学坯件可以制造成一个或多个透镜或透镜部件。如果由一个光学坯件制造成多个透镜或透镜部件，于是将光学坯件通过锯分成单个的坯件，其中单个的光学坯件在后面的加工步骤中进行磨和/或抛光，以便可以在预加工的表面上进行光学测量。然后将这样准备好的光学坯件构成为单个的圆柱形材料片。
现在优异的是，如果将光学坯件加工成有一个光学坯件表面，其表面法线指向定义的晶体结构方向内的第一晶向。优异的是这个主晶向例如是<100>，<111>或<110>晶向。为此要求在光学坯件上首先确定第一晶向。在光学坯件上确定第一晶向可以在将光学坯件分成为单个光学坯件之前进行。也可以首先进行锯削和然后在单个的光学坯件上各自确定。将光学坯件通过锯削和磨削这样加工，使第一晶向几乎垂直于光学坯件表面。优异的是第一晶向与光学坯件表面角度之间的偏差小于5°。此时光学坯件表面代表材料片的正面或反面。
在下一个步骤中在光学坯件或其支撑件上涂上与第二晶向有定义关系的一个标记，第二晶向与第一晶向有一个不等于0°的角度。其中第二晶向同样是一个主晶向或在晶体结构内定义的晶向，例如<331>晶向或<511>晶向。
标记可以是在光学坯件外圆柱体或与光学坯件固定连接支撑件上的点形状或划形状的槽。其中支撑件可以是由金属，陶瓷或玻璃陶瓷制成的。
例如可以这样建立第二晶向和标记之间的定义关系，标记表示一个参考方向，参考方向垂直于第一晶向，和代表第二晶向在其平面法线上指向第一晶向的平面上的投影。在圆柱体形状的光学坯件上具有一个对称轴线，对称轴线基本上指向第一晶向的方向，优异的是参考方向与对称轴线相交。于是例如标记代表参考方向与光学坯件外圆柱或与支撑件的交点。因此也将标记定义为被投影的第二晶向在与光学坯件有联系的坐标系上的方位角。将方位角定义为参考方向与坐标轴之间的角度，这个坐标轴垂直于对称轴和与对称轴相交。
在确定第一晶向时可以将光学坯件用一个测量射线特别是伦琴(Rntgen，指X射线)测量射线照射。在属于第一晶向的结晶平面例如{111}结晶平面上将测量射线反射和产生一个相应的布喇格反射。因为测量射线的波长和光学坯件的材料是已知的，入射和反射的测量射线涉及到晶向的名义角由于布喇格反射定律是已知的。现在将光学坯件相对于布喇格测量装置一直调整到发现第一晶向的布喇格反射。从测量装置和光学坯件的相对方位中现在可以确定涉及到光学坯件的光学坯件表面的平面法线的第一晶向的方位。如果光学坯件表面的平面法线与第一晶向不一致，将光学坯件例如通过磨削进行加工直到角度偏差小于±5°。
在优异的实施形式中将光学坯件可旋转地支撑在一个轴上，这个轴垂直于光学坯件的光学坯件表面。现在对不同的旋转角，在最简单情况下在0°和90°上确定布喇格反射。
同样可以通过计算布喇格反射确定参考方向。此时在属于第二晶向的结晶平面上将测量射线进行反射。
有选择地可以借助于劳厄-方法确定参考方向的位置。
这样选择参考方向是合适的，在随后由光学坯件制成的透镜上的一个光线，由于双折射的原因例如得到两个相互成正交线性的偏振状态的最大光行差，如果这个光线在垂直于第一晶向的一个平面上的投影与参考方向平行时。如果人们将相对旋转透镜作为修正方法用于降低本征双折射干扰影响，则由于这个标记的原因应该容易调整上述旋转角。还有可能的标记参考方向，对于参考方向光线得到最小光行差，如果其在垂直于第一晶向的平面上的投影平行于参考方向时。
如果第一晶向指向<100>晶向或<111>晶向或与这些晶向等效的晶向时，则是合适的，如果第二晶向在垂直于第一晶向的平面上的投影是，平行于<110>晶向或平行于属于等效晶向同样的平面时。平行于<110>晶向的或平行于属于等效晶向的光线，然后在立方氟化物晶体中得到两个相互成正交偏振状态最大光行差。
如果第一晶向指向<111>晶向或与之等效的晶向，于是优异的是第二晶向指向<331>或与之等效的晶向。
如果第一晶向指向<100>晶向或与之等效的晶向，于是优异的是第二晶向指向<511>或与之等效的晶向。
因为用于确定布喇格反射的测量射线可以导致在光学坯件表面区域的材料损坏，适宜的是通过磨削或抛光将光学坯件被测量射线经过的这个材料区域去除。
用这种方法可以优异的将光学坯件作为初始产品用于制造物镜的透镜或透镜部件。
如果现在用这样准备的光学坯件制造透镜或透镜部件时，于是将透镜或透镜部件的光学表面这样加工，将透镜轴线调整为与第一晶向的方向几乎平行，或者与光学坯件表面的表面法线平行。优异的是在第一晶向与透镜轴线之间的角度偏差小于5°。通过对光学坯件的光学坯件表面磨削和抛光产生透镜弯曲的透镜表面。如果涉及到旋转对称表面，则透镜轴线是对称轴线。在非旋转对称表面时透镜轴线可以通过射入的射线束的中线或通过一个直线给定，关于透镜内的所有射线的射线角度是最小的。例如涉及到折射的或衍射的透镜以及具有自由形状修正表面的修正板可以用作为透镜。如果将平板安排在物镜的射线路径上，也可以将它们视作为透镜。此时平板的透镜轴线垂直于平面的透镜表面。
如果当用光学坯件制造透镜或透镜部件时将在这之前涂上的参考方向的标记丢失，应该注意将参考方向的标记转移到透镜或透镜部件或转移到其支撑件上。
将透镜或透镜部件使用在高功率光学例如微光刻技术投影物镜时在透镜轴线与第一晶体方向之间的角度偏差具有重要的作用，即使它小于5°。因此优异的是应该非常准确地确定这个角度偏差。此时例如使用伦琴衍射方法。此外优异的是如果不仅角度大小而且第一晶向的方位是已知的。方位可以用偏差方向进行描述。垂直于透镜轴线和在垂直于透镜轴线的平面上的偏差方向得到作为第一晶向的投影。然后在透镜或透镜部件上将偏差方向例如在透镜的边缘上进行标记。有选择地还可以将标记涂在透镜或透镜部件的支撑件上。如果透镜或透镜部件或其支撑件已经有一个参考方向的标记时，于是还可以确定参考方向和偏差方向之间具有符号的角度和将其分配给透镜或透镜部件。例如可以将角度值存储在存储了透镜或透镜部件的材料数据和制造数据的一个数据库中。
在一个有选择的过程中，还可以首先将由晶体材料制成的光学坯件制造成透镜或透镜部件和涂上第二晶向的标记。此时例如通过透镜表面磨削和抛光由光学坯件制造成透镜。此时表面是这样加工的，使透镜轴线平行于优异的是主晶向的第一晶向。在下一个步骤中在透镜或透镜部件或其支撑件上涂上标记，标记与第二晶向有一个定义的关系，第二晶向与第一晶向有不同于0°的角度。如果透镜轴线指向<111>晶向或<511>晶向，如果透镜轴线指向<100>晶向时，此时第二晶向同样可以是主晶向或晶体结构内一个定义的晶向，例-如<331>晶向。
例如标记可以是在透镜或透镜部件外圆柱体或与透镜或透镜部件固定连接的支撑件上的点形状或划形状的槽。其中支撑件可以由金属，陶瓷或玻璃陶瓷制成。
例如可以这样建立第二晶向和标记之间的定义关系，标记表示一个参考方向，参考方向垂直于透镜轴线和代表第二晶向在其平面法线指向透镜轴线方向上的投影。优异的是参考方向与透镜轴线相交。于是标记例如代表参考方向与透镜或透镜部件外圆柱或与其支撑件的交点。因此也将标记定义为被投影的第二晶向在与透镜或透镜部件有联系的坐标系上的方位角。
为了确定参考方向可以使用对于光学坯件已经建议的方法。如果透镜的位置是可以调整的，因此优异的是当测量布喇格反射时，将测量射线射在弯曲透镜表面的一个定义的地方。特别是如果测量是在透镜不同的旋转位置进行时，适宜的是将测量射线射在透镜顶部区域。
为了在凸透镜表面上不会由于自阴影被遮盖，优异的是这样选定第二晶向，将用于确定第一晶向或者参考方向所使用的射入的测量射线和折射的射线不被透镜的几何形状干扰。
优异的是将立方氟化物晶体如氟化钙、氟化钡或氟化锶，用作波长小于200nm物镜的晶体材料。
只有当波长小于200nm时立方氟化物晶体的本征双折射才有这么大的影响，要求适当的修正措施。因此对于应用首先确定参考方向和必要时要求确定偏差方向是适宜的。优异的是将有参考方向标记或必要时有偏差方向标记的透镜或透镜部件使用在物镜上，在其上通过透镜或透镜部件围绕其透镜轴线相对旋转降低双折射干扰影响。用与晶向有关的标记使透镜有目的地旋转变得非常简单。由于理论上预先知道立方氟化物晶体的双折射特性和已知修正方法可以这样确定物镜的单个透镜或透镜部件之间的旋转角，使双折射对物镜成像的干扰影响明显降低。
特别适宜的是，如果在确定旋转角时，对于每个透镜也考虑在第一晶向与透镜轴线之间已知的角度大小和偏差方向。
如果透镜和透镜部件的光学作用与第一晶向和透镜轴线之间的角度偏差在很大程度上有关时，单独确定偏差方向和偏差标记才是优异的。通过透镜围绕其透镜轴线适当旋转一个预先规定的数值于是可以这样影响对物镜成像功能的作用，通过多个相互旋转透镜或透镜部件的共同作用产生修正作用。因此还可以使用在第一晶向与透镜轴线之间有角度偏差的透镜或透镜部件。这使得由晶体材料制造透镜或透镜部件变得非常容易，因为可以忽略制造公差。
此时在物镜上可以涉及到纯折射投影物镜，纯折射物镜是由很多围绕光学轴线旋转对称安排的透镜构成的，或涉及到兼反射光及折射光物镜类型的投影物镜。
优异的是可以将这种投影物镜使用在微光刻技术投影曝光设备上，这种设备从光源出发包括照明系统，掩模定向系统，带有结构的掩模，投影物镜，物镜定向系统和光学敏感的感光胶层。
用微光刻技术投影照明系统可以制造半导体部件。
借助于附图详细叙述本发明。
图1用简图表示通过光学坯件的一个截面；
图2用简图表示图1光学坯件的俯视图；
图3用简图表示通过加边框透镜的一个截面；
图4用简图表示图3加边框透镜的俯视图；
图5用简图表示通过另外一实施例透镜的一个截面；
图6用简图表示图5的透镜的俯视图；
图7用简图表示一个物镜的透视图；
图8表示投影物镜的一个透镜截面；和
图9用简图表示投影曝光设备。
作为一个实施例叙述了氟化钙透镜的制造，其透镜轴线基本上指向<111>晶向。但是本制造方法还可以使用在由具有立方晶体结构的其他晶体材料如氟化钡或氟化锶制造透镜。此外透镜轴线还可以指向<100>或<110>晶向。本方法不仅适用于制造平面平行透镜还可以适用于制造具有弯曲表面的透镜或透镜部件。
作为制造透镜的准备阶段首先制造一个光学坯件。图1和2用简图表示用本发明方法制造的光学坯件1。图1表示了沿着在图2俯视图画上的直线A-A通过光学坯件的一个截面。
在第一步骤中，在此情况确定氟化钙光学坯件<111>晶向3的方位。此时<111>晶向3垂直于画在图1上的一些{111}结晶平面5。可以用比较高精度的结晶学方法，例如通过求出分割面或产生腐蚀小坑进行确定。人们可以用伦琴衍射方法改进晶向的确定。为此当使用单色伦琴射线时适合的仪器是测向器。借助于从文献中已知的表格数值确定{111}结晶平面5布喇格反射的出现。其中与折射有关的表格数值说明所要求的入射角。在测量时人们将氟化钙片围绕垂直于氟化钙片的一个轴转动。因此人们得到不同旋转角的<111>晶向与氟化钙片平面法线的偏差。应该确定至少两个旋转位置的偏差。在这个实施例中测量是在0°和90°进行的。为了提高测量精度可以附加地在180°和270°或其他的中间角度上进行测量。
在第二步骤中这样加工氟化钙片，氟化钙片的平面法线平行于<111>晶向3的方向，于是<111>晶向3垂直于光学坯件表面7。此时将被测量的偏差作为有目的进行修正的基础，也就是说通过锯削或磨削有定义地加工氟化钙片。在这个加工过程之后氟化钙片的平面法线指向<111>晶向，其偏差小于5°。
在第三个步骤中在氟化钙片上确定与其他晶向有定义关系的参考方向9。氟化钙片的平面法线指向<111>晶向3，这适宜于，识别三个晶向<110>，<011>和<101>，或者<100>，<010>和<001>晶向之一，将这些分组为围绕<111>晶向的三波对称。因此有趣的是，因为由于本征双折射的原因如果光线在氟化钙透镜的<110>晶向或在与之等效的晶向移动时，光线得到两个相互正交线性偏振状态的最大光行差。光线在<100>晶向或与之等效的晶向移动，光学没有得到光行差。三个晶向<110>，<011>和<101>各自相交一个角度35°，三个晶向<100>，<010>和<001>与<111>晶向之间的角度为55°。由于物理学原因在氟化钙结构晶体的(110)或(100)结晶平面的伦琴折射是不可以测量的。因此人们用其他结晶平面的布喇格反射进行帮助，这些结晶平面与(100)或者(110)结晶平面有一个定义的关系。例如可以使用(331)-布喇格反射。三个晶向<331>，<133>和<313>此时各自与<111>晶向有一个角度22°。将垂直于{331}结晶平面13的<331>晶向11画在图1上，已经画上了其中的一些。在氟化钙中单色铜Kα1(8048 eV)的(331)-布喇格反射小于38°。因此得到射入角为16°和相对于参考平面的检测角为60°，参考平面是通过氟化钙片的表面7定义的。如果将片围绕平面法线转动360°，在三个旋转角度上可以测量布喇格反射。这说明了三个重要的(331)结晶平面的方向矢量之一位于布喇格测量的入射平面上。这三个(331)晶向在片表面7上的投影与三个晶向<110>，<011>和<101>的投影是平行的。如果人们确定晶向<331>，<133>和<313>的投影方向，于是人们也同时确定了晶向<110>，<011>和<101>的投影方向。当表面法线与<111>晶向可能有偏差时光源和检测器必须相应地跟踪。
在图2上，参考方向9指向被投影的<331>晶向，这个是投影在垂直于<111>晶向的平面上的。参考方向此外与光学坯件1的对称轴线17相交。
有选择地还可以用劳厄图像确定结晶方位。与在这之前叙述的用单色伦琴射线测量布喇格反射相反，在劳厄方法中用“白的”即宽带伦琴光工作。对于白色伦琴光人们得到不同的结晶平面线束的布喇格反射，于是产生与材料特征有关的劳厄图像。如果<111>晶向围绕片法线的一些角度展开，其结果是光畸变图像。例如用适合的软件准确地分析劳厄特性，于是可以将其用于确定<111>晶向与片法线的偏差。此外对图像进行分析允许确定三位数的晶向<110>，<011>和<101>，或者<100>，<010>和<001>和因此确定片的方位。
在第三个步骤中，在光学坯件1上至少涂上标记参考方向9的标记15。因此标记15与<331>晶向11有一个定义的关系。例如标记15可以用刻槽，腐蚀，写字进行。将光学坯件1的圆柱体边缘提供用于标记15。有选择地也可以将标记涂在与光学坯件1固定的支撑件上。
在第五个步骤中，由光学坯件1制造透镜。图3和4用简图表示由光学坯件1制造的透镜31。此时透镜31被一个支撑件33支撑。图3表示被支撑的透镜31是沿着画在图4俯视图的直线B-B的一个截面。
此时透镜31是这样加工的，使透镜轴线35平行于<111>晶向3。在这之前被涂上的标记15在加工光学坯件1时没有被损坏。这有可能因为厚度加工步骤如磨削或抛光只在透镜的上表面和下表面进行，而不是在圆柱体边缘进行。但是如果氟化钙片的边缘也要进行加工例如车削时，有必要用足够准确的精度将标记转移到氟化钙片的支撑件上并将标记在进行加工之后重新涂在圆柱体边缘上。
此外将参考方向9的标记37涂在支撑件33上。
在另外的实施例中，由立方氟化物晶体例如氟化钙的光学坯件制造一个透镜，氟化钙的<111>晶向基本上垂直于光学坯件的表面。只有当制造透镜之后才将标记涂在透镜上。
在第一步骤中由光学坯件这样制造透镜，使透镜轴线指向<111>晶向。
在第二步骤中确定参考方向。在其中叙述了使用在这之前用于制造光学坯件同样的方法。然而此时必须注意，可以准确地在高度上调整伦琴射线在透镜表面的射中点。如果人们在弯曲的透镜表面上测量不同的点时，为此透镜的支撑面在高度上应该是可以调整的。此外应该注意，由于曲率可能存在入射的和出来的射线的阴影。通过选定适当的布喇格反射和随后测量几何形状有可能避免阴影。
在平面平行的板上可以在测角器结构基础上将上述方法使用在表面的任意点上。
当加工光学坯件和透镜时应该注意，用伦琴射线照射氟化钙可以产生颜色中心。在氟化钙用Cu-Kα-射线照射时的侵入深度大约为30μm。为了避免存在颜色中心优异的是只在以后进行相应的材料去除的光学坯件或透镜上进行伦琴分析。用Cu-Kα-射线照射意味着材料去除至少为30μm。
图5和6用简图表示按照本发明的透镜51的另外实施例。图5表示透镜51沿着画在图6上直线C-C的一个截面。
此时氟化钙透镜53不是(111)透镜，而是(100)透镜。然而透镜轴线53不是准确地指向<100>晶向55，而在透镜轴线53和<100>晶向55之间出现偏差δ。此时<100>晶向55垂直于{100}结晶平面57。
除了角度δ的大小之外，确定偏差方向63也是重要的。人们得到偏差方向63作为<100>晶向55在垂直于透镜轴线53的一个平面上的投影。
优异的是偏差方向63与透镜轴线53相交。为了标志偏差方向63在透镜51上涂上标记65。还可以将标记涂在图5和6没有表示的支撑件上。在图6上的标记65说明了偏差方向63与透镜51外圆柱体的交点。
借助对透镜51不同的旋转位置确定<100>晶向55的布喇格反射，可以确定<100>晶向55与透镜轴线53的取向。此时将透镜51围绕其透镜轴线53转动。适宜的是在至少两个旋转位置上确定偏差。在这个实施例中测量是在0°和90°进行的。为了可以提高测量精度此外将测量在180°和270°进行。
有选择地还可以用劳厄图像确定<100>晶向55和透镜轴线53之间的偏差，如果入射的测量射线射在透镜轴线53方向时。
透镜51除了标记65之外还有标记67。标记67与<511>晶向59有一个定义的关系，而<511>晶向59与{511}结晶平面61垂直。标记说明了参考方向69与透镜51外圆柱体的交点。人们得到参考方向69作为<511>晶向59在垂直于透镜轴线53的一个平面上的投影。此外参考方向69与透镜轴线53相交。因为<511>晶向59在垂直于透镜轴线53的一个平面上的投影平行于相应的<011>晶向的投影，因此引入<511>晶向59。<011>晶向又是一个非常好的方向，因为平行于这个方向穿过透镜51出来的射线，由于本征双折射的原因得到两个正交偏振状态的最大光行差。
为了将透镜可以围绕其与物镜固定连接的参考方向的透镜轴线的旋转角，唯一的一个标记就足够了。因为透镜51有参考方向69的标记67，有选择地也可以在偏差方向63的标记65的位置上确定参考方向69与偏差方向63之间的角度并分配给透镜。例如可以将这个角度与偏差角度共同存储在例如存储了透镜51材料数据和加工数据的数据库中。因此可以将这些角度和偏差角度提供给最佳化方法使用。
图7用简图表示按照本发明物镜71的一个实施例。物镜将对象OB成像为图像IM。被表示的是透镜73，75，77和79。透镜73，75，77和79的透镜轴线指向光轴OA方向。透镜73和75是(111)透镜，透镜77和79是由氟化钙制成的(100)透镜。为了修正本征双折射干扰影响将透镜各自安排成围绕其轴线转动，于是沿着光轴OA最外边的孔径射线81的两个正交偏振状态和一个射线的相应的光行差之间之差是最小的。在(111)透镜73和75之间的旋转角为60°。按照本发明可以容易地调整旋转角，因为透镜73和75有表示参考方向87和89的标记83和85。参考方向87和89代表各个<331>晶向在垂直于各个透镜轴线的平面上的投影。(100)透镜77和79之间的旋转角不是准确的45°，因为在这些透镜上各个<100>晶向不是准确地指向各自的透镜轴线方向。通过标记91和93表示了偏差方向95和97。当透镜77和79之间的旋转角最佳化时考虑了偏差的大小和方位。借助于标记99和101可以容易地调整透镜77和79之间被计算出来的旋转角。标记代表了各个<511>晶向在垂直于各个透镜轴线平面上的投影的参考方向103和105。
下面叙述最佳化方法，在具有已知光学设计的物镜上用最佳化方法一方面可以确定在非常好的主晶向的方向上单个透镜的透镜轴线方位且另外一方面可以确定透镜之间的旋转角。这种物镜的多个透镜是由双折射特性已知的双折射氟化物晶体制成的。如果除了晶体材料之外而且已知涉及到透镜坐标系的材料方位，例如可以在理论上预知与射线开口角度和方位角有关的本征双折射的影响。但是还可以通过测量透镜知道双折射特性。因为已知透镜的双折射特性和物镜的光学设计，也就知道了射线在物镜内得到的两个相互正交的线性偏振状态的光行差。下面将这个光行差用作为绝对数值适宜于最小化的最佳化值。用类似方法也可以对由单个射线构成的整个射线束进行最佳化。这个最佳化可能的自由度是单个透镜相互的旋转角和在主晶向基础上透镜轴线的方位。这是适宜的，如果一方面只假定透镜轴线指向主晶向和另外一方面透镜相互的旋转角与各个透镜轴线方向的关系是离散值时。
对于透镜轴线方位提供三个自由度。于是透镜轴线可以指向(100)，(111)或(110)晶向。
将透镜轴线指向同样的或与之等效的主晶向的透镜组合成为单个的组，其中每个组至少有两个透镜。
一个透镜组的离散旋转角与透镜轴线的方位有关。
对于具有n(100)透镜的组得出以下的旋转角设定值为：
γ＝90°/n+m×90°±10°，其中m是任意整数。
如果一个组包括两个(100)透镜，则理想情况下两个透镜之间的旋转角为45°，或者135°，225°...
对于具有n(111)透镜的组得出以下的旋转角设定值为：
γ＝120°/n+m×120°±10°，其中m是任意整数。
对于具有n(110)透镜的组得出以下的旋转角设定值为：
γ＝180°/n+m×180°±10°，其中m是任意整数。
因此可以将透镜相互离散的旋转角和离散的晶体方位提供作为自由度。
现在在这个参数空间内寻找单个透镜的旋转角和晶体方位的最佳化值假定为最小值，或者低于阈值的那些组合。
对于每个物镜有一个最佳的解决方法，即整个射线束的两个相互成正交的偏振状态的光行差假定为最小值。
然而确定这个最佳解决方法是非常麻烦的，特别是如果如图8物镜8有很多透镜时。在图8上表示了波长为157nm的兼反射光及折射光投影物镜8的透镜截面。将这个物镜的光学数据汇总在表格1中。实施例可以从专利申请WO 01/50171 A1(US系列No.10/177580)和相应的图9或者表格8中获悉。详细叙述物镜8的功能方式可以参考专利申请WO 01/50171 A1(US系列No.10/177580)。物镜的所有透镜是由氟化钙晶体构成的。图像方面的物镜数值孔径为0.8。
现在已经知道了最佳化方法，虽然不是无条件的最佳解决方法，然而却找到了对于物镜实际应用足够好的解决方法。在文献中已知非常近似的数学题目“商店推销员的问题”，其中对于给定的地图通过预先规定的城市寻找尽可能短的一个路线。
当最佳化时可以使用下面的方法，从文献中已知它们的名称：
1.蒙特-卡洛搜索
2.模拟的退火
3.可接受的阈值
4.具有中间时间加热的模拟退火
5.遗传学算法
在第一实施例中为了修正本征双折射干扰影响对于每个透镜提供了四个自由度(FGH)：
FGH1：具有旋转角为0°的(111)透镜
FGH2：具有旋转角为60°的(111)透镜
FGH3：具有旋转角为0°的(100)透镜
FGH4：具有旋转角为45°的(100)透镜
其中单个透镜的旋转角各自涉及到物镜平面O上的一个固定的参考方向。
对于图8的投影物镜借助于蒙特-卡洛-搜索和四个自由度FGH1至FGH4的设定值确定透镜轴线的最佳结晶定向和涉及到在投影平面O上一个固定参考方向的透镜L801至L817的旋转角βL。表格2对于透镜L801至L817说明了透镜轴线的晶向和旋转角βL。对于每个透镜还说明了最上面的和最下面的孔径射线的两个相互成正交的偏振状态的光行差。此时两个最外边的孔径射线从一个物镜点出来到达物镜场的中点并与各自在图像平面O′上涉及到光轴OA有对应于图像边数值孔径的一个角度。得到最大光行差为5nm。
透镜 透镜轴线的取向 角度βL[°] 最上边光的学最行程外差边[的n孔m径]射线的 最下边光的学最行程外差边[的n孔m径]射线的
    L801   <100>     45     0.0     -3.1
    L802   <111>     60     -13.0     29.7
    L803   <100>     0     -15.1     -27.6
    L803   <100>     0     -26.0     -19.2
    L802   <111>     60     28.3     -14.2
    L804   <111>     0     -7.6     9.8
    L805   <100>     45     -3.1     -1.0
    L806   <100>     0     0.0     -2.1
    L807   <111>     60     -7.8     1.0
    L808   <100>     45     0.0     -1.1
    L809   <100>     0     0.0     -0.7
    L810   <100>     0     -0.1     -1.5
    L811   <100>     0     -3.9     -1.7
    L812   <111>     0     15.4     -5.0
    L813   <100>     0     -3.7     -0.2
    L814   <100>     0     -2.1     -0.1
    L815   <100>     45     -11.4     -6.6
    L816   <111>     60     -16.8     49.6
    L817   <111>     0     55.7     -12.2
    总计     -5.0     -2.7
                         表格2
如果人们将透镜分配给单个组，人们得到最佳化的其他自由度。此时一组透镜的透镜轴线指向同样的主晶向。现在在一组内将透镜安排成这样相互转动，由一组引起的两个相互成正交线性偏振状态的光行差的分布几乎是旋转对称的。现在可以任意调整单个组之间的旋转角，以便例如用这些附加自由度修正加工决定的像差。
在表格2的实施例中透镜L801和L814构成具有(100)透镜的第一组，其中将两个透镜安排成相互转动的旋转角为45°。
透镜L802，L804，L807和L812构成具有(111)透镜的第二组。透镜L802和L807及透镜L804和L812此时各自构成一个子组，在子组内将透镜安排成不能相互转动的或最多有一个旋转角为γ＝l×120°±10°，其中l是一个整数。将两个子组安排成相互转动60°角，于是由不同子组构成的两个透镜之间的旋转角为γ＝60°+m×120°±10°，其中m是一个整数。
透镜L803，L805和L815构成具有(100)透镜的第三组。透镜L803和透镜L805及L815此时各自构成一个子组，在子组内将透镜安排成不能相互转动的或最多有一个旋转角为γ＝l×90°±10°，其中l是一个整数。将两个子组安排成相互转动45°角，于是由不同子组构成的两个透镜之间的旋转角为γ＝45°+m×90°±10°，其中m是一个整数。
透镜L808，L809和L811构成具有(100)透镜的第四组。透镜L808与L808和L809此时各自构成一个子组，在子组内将透镜安排成不能相互转动的或最多有一个旋转角为γ＝l×90°±10°，其中l是一个整数。将两个子组安排成相互转动45°角，于是不同子组的两个透镜之间的旋转角为γ＝45°+m×90°±10°，其中m是一个整数。
透镜L816和L817构成具有(111)透镜的第五组，其中将两个透镜安排成相互转动60°的旋转角。
在第二实施例中对于每个透镜提供八个自由度：
FGH1：具有旋转角为0°的(111)透镜
FGH2：具有旋转角为60°的(111)透镜
FGH3：具有旋转角为0°的(100)透镜
FGH4：具有旋转角为45°的(100)透镜
FGH5：具有旋转角为0°的(110)透镜
FGH6：具有旋转角为90°的(110)透镜
FGH7：具有旋转角为45°的(110)透镜
FGH8：具有旋转角为135°的(110)透镜
随着自由度数目的增加最佳化的结果变好，然而最佳化费用也指数式地增加。通过旋转角比较细的分级得出其他的自由度。
自然也可以用比较细的离散的旋转角进行最佳化方法。
当最佳化时还可以考虑应力双折射的透镜或镜子的表面数据和/或透镜的材料不均匀性的测量数据。用这种方法求出所有出现的干扰量和借助于自由度求出各个物镜状态，这些共同提供了好的成像质量。
特别是标记偏差方向和了解在各个透镜轴线与物镜的每个透镜上各自画上的主晶向之间的大小以及偏差的方位可以在最佳化时考虑由于偏差引起的效应。在透镜轴线准确指向(100)，(111)或(110)晶向的透镜上，始终有由于结晶对称原因得到的等效旋转角，例如对于两个(100)透镜为γ＝45°+m×90°。如果现在对于两个(100)透镜在各个透镜轴线与各个非常好的主晶向之间各自出现一个偏差时，在最佳化时可以将自然数m用作为自由度。其中可以假定自然数m为数值1，2和3。因为偏差方向和参考方向是标记过的，于是可以准确地调整这样确定的旋转角。
下面用单个步骤叙述最佳化方法：
在第一步骤中，对于透镜双折射特性已知的物镜计算其目标函数。目标函数说明双折射干扰影响的程度。例如可以将最外边孔径射线的两个相互成正交线性的偏振状态的光行差作为目标函数。还有可能将射线束的光行差分布的最大值或平均值定义为目标函数。将透镜旋转角，结晶方位和目标函数对于这些物镜状态进行存储。
对于目标函数存在一个阈值，当不超过双折射干扰影响的阈值时是可以容忍的。
在第二步骤中，检查是否目标函数不超过阈值。如果不超过阈值本方法中断。如果不低于阈值进行第三个步骤。
在第三个步骤中，现在按照预先规定的自由度在物镜内改变透镜相互的旋转角和结晶方位，在其中可以使用上述方法之一，例如蒙特-卡洛-方法。
在第三个方法之后重新开始本方法的第一步骤，在其中确定所进行的回路数。如果所进行的回路数超过最大值，则本方法同样中断。
如果不超过一个确定的阈值，或超过一个预先规定的回路数，则本方法中断。如果超过最大的回路数，则例如作为结果可以产生一个等级表，在其中说明了具有相关目标函数的单个物镜状态。
借助图9叙述微光刻技术投影曝光设备的原理性结构。投影曝光设备111有一个光源113，一个照明装置115，一个带有结构的掩模117，一个投影物镜119和一个被照射的感光胶层121。照明装置115将光源113的光线汇集在一起，例如根据KrF或ArF激光器的工作波长和照射在掩模117上。在其中准备好由照射过程预先规定的光线分布的单色性和预先规定的物镜119入瞳照明。将掩模117借助于掩模支架113支撑在光路上。使用在微光刻技术上的掩模113有一个测微计-纳米结构。作为带有结构的掩模除了所谓的网格之外还可以使用可控制的微镜阵列或可编程序的LCD-阵列。将掩模117或者掩模的一部分借助于投影物镜119通过感光胶层支架125成像在感光胶层121上。例如投影物镜119是图8表示的兼反射光及折射光物镜。其中将投影物镜的单个透镜127安排成相互转动的，以便使双折射干扰影响或其他效应最小化。由于按照本发明安排的掩模很容易调整透镜的旋转角。感光胶层121典型的是一个硅晶片，硅晶片是用一个光敏感涂层，即所谓的抵抗。然后在进一步的加工步骤中用被照射的感光胶层制造半导体部件。
                                      表格1
L61
                                                  在157.13nm时 1/2自由直径
透镜         半径            厚度        玻璃     的折射率
  0        0.000000000    34.000000000            1.00000000    82.150
           0.000000000     0.100000000            1.00000000    87.654
L801     276.724757380    40.000000000    CaF2    1.55970990    90.112
        1413.944109416AS  95.000000000            1.00000000    89.442
SP1       0.000000000    11.000000000            1.00000000    90.034
           0.000000000   433.237005445            1.00000000    90.104
L802    -195.924336384    17.295305525    CaF2    1.55970990    92.746
        -467.658808527    40.841112468            1.00000000    98.732
L803    -241.385736441    15.977235467    CaF2    1.55970990    105.512
        -857.211727400AS  21.649331094            1.00000000    118.786
SP2        0.000000000     0.000010000            1.00000000    13 9.325
         253.074839896    21.649331094            1.00000000    119.350
L803′   857.211727400AS  15.977235467    CaF2    1.55970990    118.986
         241.385736441    40.841112468            1.00000000    108.546
L802′   467.658808527    17.295305525    CaF2    1.55970990    102.615
         195.924336384   419.981357165            1.00000000    95.689
SP3        0.000000000     6.255658280            1.00000000    76.370
           0.000000000    42.609155219            1.00000000    76.064
Z1         0.000000000    67.449547115            1.00000000    73.981
L804     432.544479547    37.784311058    CaF2    1.55970990    90.274
        -522.188532471   113.756133662            1.00000000    92.507
L805    -263.167605725    33.768525968    CaF2    1.55970990    100.053
        -291.940616829AS  14.536591424            1.00000000    106.516
L806     589.642961222AS  20.449887046    CaF2    1.55970990    110.482
       -5539.698828792   443.944079795            1.00000000    110.523
L807     221.780582003     9.000000000    CaF2    1.55970990    108.311
         153.071443064    22.790060084            1.00000000    104.062
L808     309.446967518    38.542735318    CaF2    1.55970990    104.062
       -2660.227900099     0.100022286            1.00000000    104.098
L809   23655.354584194    12.899131182    CaF2    1.55970990    104.054
       -1473.189213176     9.318886362            1.00000000    103.931
L810    -652.136459374    16.359499814    CaF2    1.55970990    103.644
        -446.489459129     0.100000000            1.00000000    103.877
L811     174.593507050    25.900313780    CaF2    1.55970990    99.267
         392.239615259AS  14.064505431            1.00000000    96.610
           0.000000000     2.045119392            1.00000000    96.552
L812    7497.306838492    16.759051656    CaF2    1.55970990    96.383
         318.210831711     8.891640764            1.00000000    94.998
L813     428.724465129    41.295806263    CaF2    1.55970990    95.548
        3290.097860119AS   7.377912006            1.00000000    95.040
L814     721.012739719    33.927118706    CaF2    1.55970990    95.443
        -272.650872353     6.871397517            1.00000000    95.207
L815     131.257556743    38.826450065    CaF2    1.55970990    81.345
         632.112566477AS   4.409527396            1.00000000    74.847
L816     342.127616157AS  37.346293509    CaF2    1.55970990    70.394
         449.261078744     4.859754445            1.00000000    54.895
L817     144.034814702    34.792179308    CaF2    1.55970990    48.040
        -751.263321098AS  11.999872684            1.00000000    33.475
 0′       0.000000000     0.000127776            1.00000000    16.430
非球面常数
透镜L801的非球面
K     0.0000
C1    4.90231706e-009
C2    3.08634889e-014
C3    -9.53005325e-019
C4    -6.06316417e-024
C5    6.11462814e-028
C6    -8.64346302e-032
C7    0.00000000e+000
C8    0.00000000e+000
C9    0.00000000e+000
透镜L803的非球面
K     0.0000
C1    -5.33460884e-009
C2    9.73867225e-014
C3    -3.28422058e-018
C4    1.50550421e-022
C5    0.00000000e+000
C6    0.00000000e+000
C7    0.00000000e+000
C8    0.00000000e+000
C9    0.00000000e+000
透镜L80 3′的非球面
K     0.0000
C1    5.33460884e-009
C2    -9.73867225e-014
C3    3.28422058e-018
C4    -1.50550421e-022
C5    0.00000000e+000
C6    0.00000000e+000
C7    0.00000000e+000
C8    0.00000000e+000
C9    0.00000000e+000
透镜L805的非球面
K     0.0000
C1    2.42569449e-009
C2    3.96137865e-014
C3    -2.47855149e-018
C4    7.95092779e-023
C5    0.00000000e+000
C6    0.00000000e+000
C7    0.00000000e+000
C8    0.00000000e+000
C9    0.00000000e+000
透镜L806的非球面
K     0.0000
C1    -6.74111232e-009
C2    -2.57289693e-014
C3    -2.81309020e-018
C4    6.70057831e-023
C5    5.06272344e-028
C6    -4.81282974e-032
C7    0.00000000e+000
C8    0.00000000e+000
C9    0.00000000e+000
透镜L811的非球面
K     0.0000
C1    2.28889624e-008
C2    -1.88390559e-014
C3    2.86010656e-017
C4    -3.18575336e-021
C5    1.45886017e-025
C6    -1.08492931e-029
C7    0.00000000e+000
C8    0.00000000e+000
C9    0.00000000e+000
透镜L813的非球面
K     0.0000
C1    3.40212872e-008
C2    -1.08008877e-012
C3    4.33814531e-017
C4    -7.40125614e-021
C5    5.66856812e-025
C6    0.00000000e+000
C7    0.00000000e+000
C8    0.00000000e+000
C9    0.00000000e+000
透镜L815的非球面
K     0.0000
C1    -3.15395039e-008
C2    4.30010133e-012
C3    3.11663337e-016
C4    -3.64089769e-020
C5    1.06073268e-024
C6    0.00000000e+000
C7    0.00000000e+000
C8    0.00000000e+000
C9    0.00000000e+000
透镜L816的非球面
K     0.0000
C1    -2.16574623e-008
C2    -6.67182801e-013
C3    4.46519932e-016
C4    -3.71571535e-020
C5    0.00000000e+000
C6    0.00000000e+000
C7    0.00000000e+000
C8    0.00000000e+000
C9    0.00000000e+000
透镜L817的非球面
K     0.0000
C1    2.15121397e-008
C2    -1.65301726e-011
C3    -5.03883747e-015
C4    1.03441815e-017
C5    -6.29122773e-021
C6    1.44097714e-024
C7    0.00000000e+000
C8    0.00000000e+000
C9    0.00000000e+000

Claims (40)

1.用晶体材料制造光学坯件(1)作为制造透镜(31，51，73，75，79)或透镜部件用于物镜(71，8)，特别是用于微光刻技术投影曝光设备(111)投影物镜的预备阶段的方法，
其特征是通过以下处理步骤：
a)确定定义在晶体结构内取向的第一晶向(3)的取向；
b)这样加工光学坯件(1)，使第一晶向(3)基本上垂直于光学坯件(1)的光学坯件表面(7)；
c)在光学坯件(1)或在光学坯件(1)支撑件上涂上一个标记(15)，此时标记(15)与第二晶向(11)有一个定义的关系，即第二晶向与第一晶向(3)有一个不等于零的角度。
2.按照权利要求1的方法，
其中标记(15)表示垂直于第一晶向(3)的参考方向(9)的方向，其中参考方向(9)表示第二晶向(11)在垂直于第一晶向(3)平面上的投影。
3.按照权利要求1或2的方法，
其中第一晶向(3)的位置是通过测量属于该第一晶向(3)的第一晶面组(5)的布喇格反射方向确定的。
4.按照权利要求3的方法，
其中第一晶向(3)的位置是通过在多个测量位置上测量的晶面组(5)的布喇格反射方向进行比较确定的，这些涉及对垂直于坯件的光学坯件表面(7)的轴线(17)相对转动的。
5.按照权利要求1至4之一的方法，
其中第一晶向(3)指向<100>晶向或<111>晶向或<110>晶向或与这些晶向等效的晶向。
6.按照权利要求1至5之一的方法，
其中晶体材料是氟化钙，氟化锶或氟化钡。
7.按照权利要求1至6之一的方法，
其中参考方向(9)的位置是通过测量属于第二晶向(11)的第二晶面组(13)的布喇格反射方向确定的。
8.按照权利要求1至6之一的方法，
其中参考方向(9)的位置是借助于劳厄-方法确定的。
9.按照权利要求1至8之一的方法，
一个光束在垂直于第一晶向(3)平面上的投影平行于参考方向(9)，得到两个相互成正交线性偏振状态的最大或最小光行差。
10.按照权利要求1至9之一的方法，
其中第一晶向(3)指向<100>晶向或与<100>晶向等效的晶向或指向<111>晶向或与<111>晶向等效的晶向，且其中第二晶向(11)在与第一晶向(3)垂直平面上的投影是平行于<110>晶向的投影或与之等效的晶向在与第一晶向垂直的平面上的投影。
11.按照权利要求1至9之一的方法，
其中第一晶向(3)指向<111>晶向或与之等效的晶向而第二晶向(11)指向<331>晶向或与之等效的晶向，或
其中第一晶向<3>指向<100>晶向或与之等效的晶向而第二晶向(11)指向<511>晶向或与之等效的晶向。
12.按照权利要求2至11的方法，
其中将被布喇格测量射线穿过的光学坯件(1)的那些材料区域去除。
13.用一种晶体材料作为制造物镜(71，8)的透镜(31，51，73，75，77，79)或透镜部件，特别是微光刻技术投影曝光设备(111)初始产品的光学坯件(1)，
具有一个光学坯件表面(7)，第一晶向(3)基本上垂直于这个光学坯件表面，
其中光学坯件(1)或光学坯件(1)的支撑件有一个标记(15)，这个标记与第二晶向(11)有一个定义的关系，第二晶向与第一晶向(3)有等于零的角度。
14.按照权利要求13的光学坯件(1)，
其中标记(15)表示与第一晶向(3)垂直的参考方向(9)的方向，其中参考方向(9)表示第二晶向(11)在垂直于第一晶向(3)平面上的投影。
15.按照权利要求13或14的光学坯件(1)是按照权利要求1至12之一的方法制造的。
16.用按照权利要求13至15之一的光学坯件(1)制造透镜(31，51，73，75，77，79)或透镜部件的方法，
其特征为以下处理步骤：
d)这样地使透镜(31)或透镜部件成形，使得第一晶向(3，55)的方向基本上平行于透镜轴线(35，53)。
17.按照权利要求16的方法具有以下进一步的处理步骤：
e)确定透镜轴线(53)与第一晶向(55)之间的角度偏差，
f)确定与透镜轴线(53)垂直的偏差方向(63，95，97)，其中偏差方向(63，95，97)代表第一晶向(55)在垂直于透镜轴线(53)的平面上的投影。
g)将偏差方向(63，95，97)的标记涂在透镜(51，77，79)或透镜部件上或涂在透镜(51，77，79)或透镜部件的支撑件上和/或确定在参考方向(69)与偏差方向(63，95，97)之间的角度并将这个角度分配给透镜(51，77，79)或透镜部件。
18.用一种晶体材料制造透镜(31，51，73，75，77，79)或透镜部件的方法，
其特征为以下处理步骤：
a1)这样地使透镜(31，51，73，75，77，79)或透镜部件成形，使得定义的在晶体结构内取向的第一晶向(3，55)基本上与透镜轴线(35，53)平行；
b1)将标记(15，37，67，83，85，99，101)涂在透镜(31，51，73，75，77，79)或透镜部件或涂在透镜(31)或透镜部件的支撑件(33)上，其中标记(15，37，67，83，85，99，101)与第二晶向(11，59)有一个定义的关系它与第一晶向(3，55)有一个不等于零的角度。
19.按照权利要求18的方法，
其中标记(15，37，67，83，85，99，101)表示垂直于透镜轴线(35，53)的参考方向(9，69，87，89，103，105)的方向，其中参考方向(9，69，87，89，103，105)代表第二晶向(11，59)在垂直于透镜轴线(35，53)的平面上的投影。
20.按照权利要求18或19的方法，
其中透镜轴线(35，53)基本上指向<100>晶向或与<100>晶向等效的晶向或指向<111>晶向或与<111>晶向等效的晶向或指向<110>晶向或与<110>晶向等效的晶向。
21.按照权利要求18至20之一的方法，
其中晶体材料是氟化钙，氟化锶或氟化钡。
22.按照权利要求18至21之一的方法，
其中参考方向(9，69，87，89，103，105)的位置是通过测量属于第二晶向(11，59)的晶面组(13，61)的布喇格反射方向确定的。
23.按照权利要求18至22之一的方法，
其中参考方向(9，69，87，89，103，105)的位置是借助于劳厄方法确定的。
24.按照权利要求18至23之一的方法，
其中一个光束在垂直于第一晶向(3，55)平面上的投影平行于参考方向(9，69，87，89，103，105)，得到两个相互成正交线性的偏振状态最大或最小光行差。
25.按照权利要求18至24之一的方法，
其中第一晶向(3，55)指向<100>晶向或指向与<100>晶向等效的晶向或指向<111>晶向或指向与<111>晶向等效的晶向，并且其中两个晶向(11，59)在与第一晶向垂直平面上的投影是平行于晶向<110>或与之等效的晶向在垂直于第一晶向(3，55)的平面上的投影。
26.按照权利要求22至25之一的方法，
其中在透镜(31，51，73，75，77，79)或透镜部件上的形成时将被布喇格测量射线穿过的透镜(31，51，73，75，77，79)或透镜部件的那些材料区域去除。
27.按照权利要求18至26之一的方法具有以下进一步处理方法步骤：
c1)确定透镜轴线(53)和第一晶向(55)之间的角度偏差，
d1)确定与透镜轴线(53)垂直的偏差方向(63，95，97)，其中偏差方向(63，95，97)表示第一晶向(55)在垂直于透镜轴线(53)的平面上的投影，
e1)将偏差方向(63，95，97)标记涂在透镜(51，77，79)或透镜部件上或涂在透镜(51，77，79)或透镜部件的支撑件上和/或确定参考方向(69)与偏差方向(63，95，97)之间的角度并将这个角度分配给透镜(51，77，79)或透镜部件。
28.对于物镜(71，8)的，特别是微光刻技术投影曝光设备(111)投影物镜的透镜(31，51，73，75，77，79)或透镜部件，
其中透镜(31，51，73，75，77，79)或透镜部件是由晶体材料制成的，
其中透镜(31，51)或透镜部件的透镜轴线(35，53)基本上指向第一晶向(3，55)的方向，
其中透镜(31，51)或透镜部件或透镜(31)或透镜部件的支撑件(33)有与第二晶向(11，59)有定义关系的一个标记(15，37，67，83，85，99，101)，它有与第一晶向(3，55)不等于零的角度。
29.按照权利要求28的透镜(31，51，73，75，77，79)或透镜部件，
其中标记(15，37，67，83，85，99，101)示出垂直于第一晶向(3，55)的参考方向(9，69，87，89，103，105)的方向，其中参考方向(9，69，87，89，103，105)表示第二晶向(11，59)在垂直于第一晶向(3，55)平面上的投影。
30.按照权利要求28或29的透镜(31，51，73，75，77，79)或透镜部件，其中透镜(31，51，73，75，77，79)或透镜部件是按照权利要求18至27之一的权利要求制造的。
31.按照权利要求28至30之一的透镜(51，77，79)或透镜部件，其中透镜(51，77，79)或透镜部件或透镜的或透镜部件的支撑件有一个另外的标记(65，91，93)，这个标记标出偏差方向(63，95，97)，它垂直于透镜轴线(53)和表示第一晶向(55)在垂直于透镜轴线(53)平面上的投影。
32.物镜(71，8)的，特别是微光刻技术投影曝光设备(111)投影物镜的透镜(51，77，79)或透镜部件，
其中透镜(51，77，79)或透镜部件是由一种晶体材料制成的，
其中透镜(51，77，79)或透镜部件的透镜轴线(53)基本上指向第一晶向(55)的方向，
其中透镜(51，77，79)或透镜部件或透镜的或透镜部件的支撑件有一个标记(65，91，93)，这个标记标出偏差方向(63，95，97)，它垂直于透镜轴线(53)的和表示第一晶向(55)在垂直于透镜轴线(53)平面上的投影。
33.具有按照权利要求28至31之一的至少一个透镜(73，75，77，79，L801，L817，127)或一个透镜部件的物镜(71，8，119)，特别是微光刻技术投影曝光设备(111)的投影物镜。
34.按照权利要求33的物镜(71，8，119)具有至少两个按照权利要求28至31之一的透镜(73，75，77，79，L801，L817，127)或透镜部件，
将这些安排成围绕其透镜轴线如此转动，在至少两个透镜(73，75，77，79，L801，L817，127)或透镜部件的每两个参考方向(87，89，103，105)之间各存在一个预先确定的旋转角度。
35.按照权利要求34的物镜(71，8，119)，
其中该至少两个透镜(73，75，77，79，L801，L817，127)或透镜部件是由立方晶体结构的氟化物晶体构成的，
和其中根据氟化物晶体的双折射特性确定旋转角。
36.按照权利要求35的物镜(71)，
其中在该至少两个透镜(77，79)或透镜部件时在透镜轴线与第一晶向之间各自出现一个角度偏差，
和其中根据氟化物晶体的双折射特性在考虑两个角度偏差情况下确定该旋转角。
37.物镜(71)，特别是微光刻技术投影曝光设备的投影物镜，具有至少两个按照权利要求32的透镜(77，79)或透镜部件，将这些安排成围绕其透镜轴线这样转动，使得在该至少两个透镜(77，79)或透镜部件的每两个偏差方向(95，97)之间存在一个预先规定的旋转角。
38.按照权利要求37的物镜(71)，
其中每个该至少两个透镜(77，79)或透镜部件由于在透镜轴线和第一晶向之间的偏差引起物镜光学成像功能的干扰，和
其中这样确定该旋转角使各个干扰基本上修正。
39.微光刻技术投影曝光设备(111)包括
用于对带有结构的掩模(117)进行照明的照明系统(115)，按照权利要求33至38之一的物镜(119)，该物镜将带有结构的掩模(117)在光敏感的基片(121)上成像。
40.用按照权利要求39的微光刻技术投影曝光设备(111)制造半导体器件的方法。
CNB02828920XA 2002-05-08 2002-11-13 用晶体材料制造透镜 Expired - Fee Related CN1327294C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2002/005050 WO2002093209A2 (de) 2001-05-15 2002-05-08 Objektiv mit fluorid-kristall-linsen
EPPCT/EP02/05050 2002-05-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1625718A true CN1625718A (zh) 2005-06-08
CN1327294C CN1327294C (zh) 2007-07-18

Family

ID=29414645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB02828920XA Expired - Fee Related CN1327294C (zh) 2002-05-08 2002-11-13 用晶体材料制造透镜

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2005524985A (zh)
KR (1) KR20050003410A (zh)
CN (1) CN1327294C (zh)
AU (1) AU2002356590A1 (zh)
WO (1) WO2003096124A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108151626A (zh) * 2018-01-19 2018-06-12 天活松林光学（广州）有限公司 一种球面棱镜的球面法线角度快速测量装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070105976A (ko) * 2005-02-25 2007-10-31 칼 짜이스 에스엠티 아게 광학시스템, 특히 마이크로리소그래픽 투사노출장치용대물렌즈 또는 조명장치
DE102005019726A1 (de) * 2005-04-22 2006-10-26 Carl Zeiss Smt Ag Verfahren zur Montage/Justage eines Projektionsobjektives für die Lithographie sowie Projektionsobjektiv
DE102007059071A1 (de) * 2007-12-07 2009-06-10 Carl Zeiss Smt Ag Optisches Element aus mehreren Komponenten und Verfahren zu seiner Herstellung
JP6381210B2 (ja) * 2013-12-27 2018-08-29 キヤノン株式会社 光学素子ユニット、回転方向の相対位置の調整方法、露光装置、物品の製造方法
DE102022118146B3 (de) 2022-07-20 2023-12-07 Carl Zeiss Jena Gmbh Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements für eine Lithographieanlage

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4022904C2 (de) * 1990-07-16 2001-05-23 Siemens Ag Verfahren zum Anbringen einer die Orientierung des Kristallgitters einer Kristallscheibe angebenden Markierung
JP3849996B2 (ja) * 1997-09-30 2006-11-22 三井化学株式会社 単結晶光学素子の製造方法
US6201634B1 (en) * 1998-03-12 2001-03-13 Nikon Corporation Optical element made from fluoride single crystal, method for manufacturing optical element, method for calculating birefringence of optical element and method for determining direction of minimum birefringence of optical element
US6324003B1 (en) * 1999-12-23 2001-11-27 Silicon Valley Group, Inc. Calcium fluoride (CaF2) stress plate and method of making the same
JP2004526331A (ja) * 2001-05-15 2004-08-26 カール・ツアイス・エスエムテイ・アーゲー フッ化物結晶レンズを含む対物レンズ
TW571344B (en) * 2001-07-10 2004-01-11 Nikon Corp Manufacturing method for projection optic system
US6788389B2 (en) * 2001-07-10 2004-09-07 Nikon Corporation Production method of projection optical system
US6994747B2 (en) * 2001-07-17 2006-02-07 Nikon Corporation Method for producing optical member

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108151626A (zh) * 2018-01-19 2018-06-12 天活松林光学（广州）有限公司 一种球面棱镜的球面法线角度快速测量装置
CN108151626B (zh) * 2018-01-19 2023-11-28 天活松林光学（广州）有限公司 一种球面棱镜的球面法线角度快速测量装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1327294C (zh) 2007-07-18
AU2002356590A1 (en) 2003-11-11
JP2005524985A (ja) 2005-08-18
WO2003096124A1 (de) 2003-11-20
KR20050003410A (ko) 2005-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100345252C (zh) 成像状态调节系统、曝光方法和曝光装置以及程序和信息存储介质
CN1262863C (zh) 具有光瞳遮蔽的物镜
CN100346150C (zh) 成象状态调节法、曝光法及设备以及器件制造方法
CN1324613C (zh) 光学单元及有关方法
CN1182523C (zh) 光盘用光学系统、光盘用光学头装置和光驱动装置
CN1206512C (zh) 非球面偏心测定方法及偏心测定装置
CN1876395A (zh) 模子、图案形成方法以及图案形成设备
CN1274839A (zh) 透镜的评价方法及其装置、光学单元和透镜的调整方法及装置
CN1910494A (zh) 反射折射投影物镜
CN1636268A (zh) 曝光装置、基片处理系统和器件制造方法
CN1119975A (zh) 光学处理方法及其实施装置
CN1639644A (zh) 用于浸液式光刻的折射投影物镜
CN1573404A (zh) 投影光学系统、曝光装置及器件的制造方法
CN1782662A (zh) 分光计测装置
CN1440512A (zh) 固定光学元件的方法和装置、光学装置、曝光设备以及装置的制造方法
CN1668984A (zh) 投影光学系统、微影方法、曝光装置及使用此装置的方法
CN1659418A (zh) 摄像机校正装置
CN1293822A (zh) 投影光学系统、投影光学系统的制造方法和使用该光学系统的投影曝光装置
CN1533513A (zh) 接触或者眼内透镜及其制备方法
CN1373861A (zh) 光掩膜、其制作方法及使用了该掩膜的模样形成方法
CN1476629A (zh) 曝光设备、曝光法及器件制造法
CN1412620A (zh) 焦点监测用光掩模、监测方法、监测装置及其制造方法
CN1653359A (zh) 具有晶体透镜的物镜
CN1656407A (zh) 变焦透镜、采用该变焦透镜的摄像机及数码照像机
CN1882823A (zh) 光学式编码器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: CARL ZEISS SMT CO., LTD.

Free format text: FORMER NAME: CARL ZEISS SMT AG

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Germany Cohen

Patentee after: Carl Zeiss SMT Co., Ltd.

Address before: Germany Cohen

Patentee before: Carl Zeiss SMT AG

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20070718

Termination date: 20151113

EXPY Termination of patent right or utility model