DE10239330A1

DE10239330A1 - Verfahren zur Herstellung von optischen Fluorid-Kristall-Lithographie/Laser-Elementen für Wellen-Längen <200 NM

Info

Publication number: DE10239330A1
Application number: DE10239330A
Authority: DE
Inventors: Michael A Pell
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2003-04-10
Also published as: JP2003185809A; US20030048872A1; US6782075B2; FR2828933A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Herstellung optischer Fluoridkristall-Elemente für Wellenlängen < 200 nm aus ausgewählten Fluorid-Einkristallen mit einer bestimmten Qualität. DOLLAR A Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der optischen Qualität eines Fluorid-Einkristalls. DOLLAR A Das Verfahren gemäß dieser Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß es die nachfolgenden Schritte aufweist: DOLLAR A (a) Bestrahlen mindestens eines Volumenelements des Fluorid-Einkristalls entlang mindestens einer gegebenen Famielie von Kristallebenen mit einem harten Röntgenstrahl, um ein Beugungsbild im Transmissionsmodus der harten Röntgenstrahlen über dieses mindestens eine Volumenelement entlang dieser mindestens einen Familie von Kristallebenen zu erhalten, DOLLAR A (b) Untersuchen des in Schritt (a) erhaltenen Bildes und DOLLAR A (c) Berechnen der Mosaizität des mindestens einen Volumenelements entlang der mindestens einen Familie von Kristallebenen aus der Untersuchung von Schritt (b).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der optischen Qualität eines Fluorid-Einkristalls und die Herstellung von optischen < 200 nm Lithographie-Laser-Elementen.
Gegenwärtig besteht eine starke Nachfrage nach Hilfsmitteln für die optische Lithographie-Belichtung, welche bei 193 und 157 nm Excimer-Laser-Wellenlängen funktionieren.
Diesbezüglich werden optische Fluoridkristalle aufgrund ihrer Transmission und Beständigkeit, welche diese zu optischen Materialien machen, die für Anwendungen bei Wellenlängen von weniger als 200 nm ideal sind, als optische Elemente in Belichtungssystemen, Projektionssystemen und Excimer-Lasern eingesetzt.
Dieser Bereich des elektromagnetischen Spektrums ist von großem Interesse, insbesondere für Hochauflösungs-Mikrolithographiesysteme.
Ein Mikrolithographiesystem enthält Sub-Systeme, die hauptsächlich das Belichtungssystem und das Projektionssystem sind.
Das Projektionssystem dient zur Fokussierung des Bildes und die optischen Elemente, die dieses enthalten, müssen daher von hervorragender optischer Qualität sein.
Diesbezüglich muß die optische Homogenität der Kristalle für Anwendungen in Projektionssystemen weniger als 2 ppm betragen und vorzugsweise weniger als 1 ppm.
Hinsichtlich des Belichtungssystems dient dieses zur Bildung des Laserstrahls und die Erfordernisse an die Kristallqualität der optischen Elemente, die dieses System beinhalten, sind ebenfalls sehr hoch, jedoch niedriger als für das Projektionssystem.
Bis heute wurde die Qualität der Einkristalle, aus denen solche optischen Elemente aufgebaut sind, optisch durch Messung der Doppelbrechung, der optischen Homogenität und durch eine allgemeine visuelle Untersuchung der Einkristalle überprüft. Diese Verfahren bieten jedoch nur eine makroskopische optische Ansicht der Kristallqualität. Die kommerzielle Verwendung und Anpassung der 193 nm und unter 200 nm Vakuum-Ultraviolett-Wellenlängen, wie beispielsweise 157 nm, wurde durch die Transmissions- bzw. Durchlässigkeitseigenschaften solcher tiefen ultravioletten Wellenlängen in dem 157 nm-Bereich durch optische Materialien behindert. Ein solch langsamer Fortschritt der Halbleiterindustrie bei der Verwendung von VUV-Licht unterhalb 200 nm, wie beispielsweise dem 157 nm-Bereich-Licht, lag auch an dem Nichtvorhandensein ökonomisch herstellbarer Rohteile aus optisch durchlässigen Materialien und Schwierigkeiten bei der Herstellung von Rohteilen bzw. Vorformen, die als hochqualitativ und als für ihre beabsichtigte Verwendung als optische Mikrolithographieelement- und Laser- Verwendung identifiziert werden können. Für die Ausnutzung der unter 200 nm Tief- Ultraviolett-Photolithographie in dem VUV 157 nm-Bereich, wie beispielsweise dem Emissionsspektrum eines Fluor-Excimer-Lasers, der bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen eingesetzt werden soll, besteht ein Bedarf nach optischen Fluoridkristallen, die unterhalb 200 nm-Wellenlänge durchlässig sind, welche vorteilhafte optische und sehr gut geeignete Eigenschaften aufweisen, einschließlich einer guten Durchlässigkeit unter 200 nm und bei 193 nm und 157 nm, und die zuverlässig und wirtschaftlich hergestellt werden können. Durch die vorliegende Erfindung werden Probleme des Standes der Technik überwunden und es wird ein Mittel zur wirtschaftlichen Bereitstellung von hochqualitativen optischen Fluoridkristallen, die unterhalb 200 nm Wellenlänge eine Transmission aufweisen, bereitgestellt, sowie Bauelement- Rohteile und Bauelemente, die dazu verwendet werden können, die Herstellung von integrierten Schaltkreisen mit Vakuum-Ultraviolett-Wellenlängen zu verbessern. Diese Erfindung gewährleistet die Bestimmung und Auswahl von hochqualitativen optischen Kalziumfluorid- Fluoridkristall-Lithographie- und Excimer-Laser-Elementen mit niedrigen Mosaizitätswerten.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 stellt eine schematische Ansicht einer Versetzung an einer Korngrenze in einem Einkristall dar;
Fig. 2 stellt die Ergebnisse der Bestimmungen der optischen Homogenität einer Probe von CaF₂ mit einer Vielzahl von Sub-Kornstrukturen dar, welche unter Verwendung eines Interferometers bestimmt wird;
Fig. 3 stellt das durch das Bestimmungsverfahren dieser Erfindung mit einem ersten Einkristall von CaF₂ erhaltene Bild dar;
Fig. 4 stellt das durch das Bestimmungsverfahren dieser Erfindung mit einem zweiten Einkristall von CaF₂ erhaltene Bild dar;
Fig. 5 stellt das durch das Bestimmungsverfahren dieser Erfindung mit einem dritten Einkristall von CaF₂ erhaltene Bild dar; und
Fig. 6 stellt das durch das Bestimmungsverfahren dieser Erfindung mit einem vierten Einkristall von CaF₂ erhaltene Bild dar.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform dieser Erfindung.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es wurde nun für Anwendungen in hochauflösenden Projektionssystemen beobachtet, daß die optische Homogenität der Kristalle weniger als 2 ppm betragen muß und vorzugsweise weniger als 1 ppm, was zeigt, daß die Prüfung der optischen Qualität des Kristalls mikroskopisch erfolgen muß, im Gegensatz zu makroskopisch, was bei den gegenwärtig eingesetzten Verfahren nicht erfolgt.
Die Erfindung zielt darauf ab, die Nachteile der bekannten Bestimmungsverfahren der optischen Qualität eines Einkristalls, insbesondere eines Fluorid-Einkristalls, abzumildern, indem ein Verfahren vorgeschlagen wird, mit dem die Mikro-Defekte in diesen Einkristallen erkannt werden können.
Das Verfahren zur Herstellung von optischen Elementen für < 200 nm Wellenlängen basiert auf einer Röntgen-Volumenanalyse des optischen Fluorid-Einkristalls.
Durch diese Erfindung wird daher ein Verfahren zur Bestimmung der Eignung der optischen Qualität eines Fluorid-Einkristalls zur Herstellung eines optischen Elements vorgeschlagen, dadurch gekennzeichnet, daß es die Schritte umfaßt: (a) Bestrahlen mindestens eines Volumenelements des Fluorid-Einkristalls entlang mindestens einer Familie von Kristallebenen mit einem harten Röntgenstrahl, um ein Beugungsbild im Transmissionsmodus der harten Röntgenstrahlen über bzw. durch dieses mindestens eine Volumenelement entlang dieser mindestens einen Familie von Kristallebenen zu erhalten, (b) Untersuchen des in Schritt (a) erhaltenen Bildes, und (c) Berechnen der Mosaizität des mindestens einen Volumenelements entlang der mindestens einen Familie von Kristallebenen aus der Untersuchung von Schritt (b).
Vorzugsweise werden die Schritte (a) bis (c) entlang mehrerer Familien von Kristallebenen in dem mindestens einen Volumenelement wiederholt.
Vorteilhafterweise werden die Schritte (a) bis (c) in mehreren verschiedenen Volumenelementen des Fluorid-Einkristalls wiederholt.
In diesen letzteren Fällen wird die Gesamt-Mosaizität des Fluorid-Einkristalls aus den in den Schritten (c) erhaltenen Mosaizitäts-Berechnungen berechnet.
Das Volumenelement weist eine Dicke in der Richtung der Dicke des optischen Fluorid- Einkristalls von 3 bis 10 cm auf und einen Oberflächenbereich, der durch den harten Röntgenstrahl bestrahlt wird, von 0,5 mm × 20 bis 40 mm.
Die Erfindung beinhaltet die Herstellung eines optischen Fluoridkristall-Elements für eine Wellenlänge unter 200 nm. Gemäß dieser Erfindung beinhaltet das Verfahren die Bereitstellung eines Fluorid-Einkristalls, Bestrahlen mindestens eines Volumenelements des Fluorid- Einkristalls entlang mindestens einer Familie von Kristallebenen mit einem harten Röntgenstrahl, um ein Beugungsbild im Transmissionmodus der harten Röntgenstrahlen quer über bzw. durch dieses mindestens eine Volumenelement entlang dieser mindestens einen Familie von Kristallebenen zu erhalten, Untersuchen des Beugungsbilds im Transmissionsmodus und Berechnen einer Mosaizität des mindestens einen Volumenelements entlang der mindestens einen Familie von Kristallebenen, um ein ausgewähltes optisches Fluoridkristall-Rohteil bereitzustellen mit einer ermittelten bzw. bestimmten Mosaizität von weniger als 10' quer über das mindestens eine Volumenelement, und Ausbilden des ausgewählten optischen Fluoridkristalls mit einer ermittelten Mosaizität von weniger als 10' über das mindestens eine Volumenelement zu einem optischen Fluoridkristall-Element für eine Wellenlänge unter 200 nm mit einer Mosaizität von weniger als 10'.
Diese Erfindung beinhaltet die Herstellung eines optischen Fluoridkristall-Lithographie- Projektionselement-Rohteils für eine Wellenlänge unter 200 nm, zur Ausbildung zu einem optischen Fluoridkristall-Lithographie-Projektionselement für eine Wellenlänge kleiner 200 nm. Gemäß dieser Erfindung beinhaltet das Verfahren die Bereitstellung eines Fluorid-Einkristalls, Bestrahlen mindestens eines Volumenelements des Fluorid-Einkristalls entlang mindestens einer Familie von Kristallebenen mit einem harten Röntgenstrahl, um ein Beugungsbild im Transmissionsmodus der harten Röntgenstrahlen über dieses mindestens eine Volumenelement entlang dieser mindestens einen Familie von Kristallebenen zu erhalten, Untersuchen des Beugungsbildes im Transmissionsmodus und Berechnen einer Mosaizität des mindestens einen Volumenelements entlang der mindestens einen Familie von Kristallebenen, um ein ausgewähltes optisches Lithographie-Projektionselement-Kristall-Rohteil für eine Wellenlänge kleiner 200 nm mit einer vorbestimmten Mosaizität von weniger als 10' über dieses mindestens eine Volumenelement bereitzustellen. Diese Erfindung beinhaltet ein optisches Fluoridkristall- Lithographie-Projektionselement-Rohteil für eine Wellenlänge unter 200 nm zur Bildung zu einem optischen Fluoridkristall-Lithographie-Element für eine Wellenlänge kleiner 200 nm, wobei das Rohteil einen durch einen Röntgenstrahl bestrahlten optischen Fluorid-Einkristall mit einer bestimmten Mosaizität von weniger als 10' über mindestens ein Volumenelement des Fluorid-Einkristalls entlang mindestens einer Familie von Kristallebenen umfaßt.
Vorzugsweise werden die optischen Fluorid-Einkristalle zur Herstellung von < 200 nm optischen Elementen ausgewählt, wobei der ausgewählte Kristall eine Mosaizität von weniger als 10' über das gegebene mindestens eine Volumenelement aufweist.
Das Verfahren dieser Erfindung ist von besonderem Interesse für Fluorid-Einkristalle, welche in Projektionssystemen eingesetzt werden oder werden können, wie beispielsweise Einkristalle von NaF, KF, LiF, CaF₂, BaF₂, MgF₂ oder SrF₂, oder gemischte Kombinationen letzterer Fluoride, wie beispielsweise Kombinationen der Formel (M1)_x(M2)_1-xF₂, wobei M1 aus Ba, Ca oder Sr ausgewählt werden kann und x so ist, daß 0 ≤ x ≤ 1, oder auch Kombinationen der Formel Ca_1-x-yBa_xSr_yF₂, wobei x und y so sind, daß 0 ≤ x ≤ 1 und 0 ≤ y ≤ 1, oder auch Kombinationen der Formel MRF₃, wobei M aus Li, Na oder K ausgewählt sein kann, und R aus Ca, Sr, Ba oder Mg ausgewählt sein kann.
Die Erfindung schlägt auch ein optisches Fluoridkristall-Projektions-Lithographie- Element bei bzw. für Wellenlängen < 200 nm zur Verwendung in Projektionssystemen vor, welche bei Wellenlängen von 100 bis 200 nm funktionieren, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Fluorid-Einkristall mit einer Mosaizität von weniger als 10' aufgebaut ist.
Vorzugsweise ist der Fluorid-Einkristall ein Einkristall aus NaF, KF, LiF, CaF₂, BaF₂, MgF₂ oder SrF₂, oder gemischten Kombinationen der letzteren Fluoride, wie beispielsweise Kombinationen der Formel (M1)_x(M2)_1-xF₂, wobei M1 ausgewählt sein kann aus Ba, Ca oder Sr, und x so ist, daß 0 ≤ x ≤ 1 oder auch Kombinationen der Formel Ca_1-x-yBa_xSr_yF₂, wobei x und y so sind, daß 0 ≤ x ≤ 1 und 0 ≤ y ≤ 1, oder auch Kombinationen der Formel MRF₃, wobei M ausgewählt sein kann aus Li, Na oder K, und R ausgewählt sein kann aus Ca, Sr, Ba oder Mg.
In dem Fall der gemischten Einkristalle werden die Variablen x und y so gewählt, daß die für eine bestimmte Anwendung gesuchten, bestimmten Eigenschaften erhalten werden. Beispielsweise können die Variablen x und y so gewählt werden, daß die Dispersionseigenschaften des Einkristalls optimal sind, sowie für Anwendungen, um die intrinsische Doppelbrechung des Einkristalls entlang einer gegebenen kristallographischen Richtung zu minimieren, bei einer gegebenen Wellenlänge unter 200 nm.
Die Erfindung wird besser verständlich und andere Vorteile und Eigenschaften werden klarer beim Lesen der nachfolgenden, erklärenden Beschreibung, welche mit Bezug auf die anliegenden Figuren erstellt wurde.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die optische Qualität eines Einkristalls wird stark von der Gegenwart mikroskopischer Defekte in dessen kristalliner Struktur beeinflusst.
Ein Einkristall ist tatsächlich aus einer großen Zahl von Sub-Kornstrukturen bzw. Sub- Körnern aufgebaut, wobei die Grenzen zwischen diesen durch sogenannte Sub-Korngrenzen definiert sind.
An diesen Sub-Korngrenzen treten die meisten Defekte auf, die einen negativen Einfluss auf die optische Qualität des Einkristalls aufweisen und insbesondere auf die optische Homogenität des Einkristalls.
Die optische Homogenität des Einkristalls ist nun ein wichtiger Faktor für dessen Verwendung in hochauflösenden optischen Systemen.
Die optische Homogenität ist ein Maß der optischen Qualität eines Einkristalls. Sie ist repräsentativ für die Differenz zwischen den optischen Indizes, die in jedem Bereich des Einkristalls beobachtet werden bzw. gefunden werden.
Ein Defekt, welcher die optische Qualität eines Einkristalls beeinflusst, ist die Gegenwart von Versetzungen an den Grenzen der Sub-Kornstrukturen in dem repräsentativen Einkristall.
Fig. 1 stellt eine Gesamtheit von Versetzungen an einer Grenze zwischen zwei Sub- Kornstrukturen eines Einkristalls dar.
Wie anhand von Fig. I ersichtlich ist, bilden die zwei Sub-Kornstrukturen einen in Fig. 1 mit θ bezeichneten Winkel um die die Sub-Kornstrukturen trennende Grenze. Dieser Wechsel der Orientierung einer Sub-Kornstruktur bzw. eines Sub-Korns bezüglich einer/s anderen beruht auf mikroskopischen Versetzungen. Diese Versetzungen äußern sich durch eine lokale Dichteänderung und in der Polarisierbarkeit des Einkristalls. An dieser Grenze besteht daher eine lokale Änderung des Brechungsindex des Einkristalls.
Je mehr überdies der Winkel θ zwischen den zwei Sub-Kornstrukturen zunimmt, desto höher ist die Desorientierung der Sub-Kornstrukturen.
Wenn nun die Desorientierung einer Sub-Kornstruktur bzw. eines Sub-Korns in dem Kristall bezüglich der dieser am nächsten liegenden Sub-Kornstrukturen zunimmt, geht die Sub-Kornstruktur von einem Zustand, der als "Sub-Kornstruktur" bzw. "Sub-Korn" bekannt ist, zu einem "Kornstruktur"- bzw. " Korn-"Zustand über.
Es gibt keine strikten Regeln zur Quantifizierung dieser Grenze, es wird jedoch anerkannt, daß wenn der Winkel θ zunimmt, der gesamte Einkristall sich nicht mehr wie ein Einkristall-Material verhält, sondern wir ein polykristallines Material.
Dies kann wie in Fig. 2 visualisiert werden, welche zwei Bilder der Ergebnisse der Bestimmung der optischen Homogenität einer Probe eines CaF₂-Einkristalls zeigt, wobei diese Messung unter Verwendung eines Interferometers durchgeführt wurde, und welche die optische Homogenität eines CaF₂-Einkristalls darstellen, welcher eine Vielzahl von Sub- Kornstrukturen um dessen Umfang herum aufweist.
In der in Fig. 2 dargestellten CaF₂-Probe besitzt eine der Sub-Kornstrukturen des Umfangs eine solche Desorientierung bezüglich der ihr am nächsten liegenden Sub-Kornstrukturen, daß diese eine heraustretende Kornstruktur aufweist, wie gemäß dieser Erfindung bestimmt wurde.
Diese Kornstruktur ist in Fig. 2 durch die Pfeile angegeben.
Die Gegenwart dieser Kornstruktur führt zu der Tatsache, daß der Wert der optischen Homogenität dieser Probe von CaF₂ höher ist, d. h., daß die optische Homogenität der Probe in ihrer Gesamtheit nicht so gut ist, wobei der Effekt der Desorientierung insbesondere auf die optische Homogenität im Bereich der heraustretenden Kornstruktur besonders dramatisch ist.
Die makroskopische optische Qualität eines Fluorid-Einkristalls hängt daher bei Beobachtung mit einem Interferometer stark von den "mikroskopischen" Kristall-Defekten dieses Einkristalls ab.
Der Begriff "mikroskopisch" wird in dieser Erfindung so verstanden, daß damit Defekte im Bereich von einem Nanometer bis einem Mikrometer gemeint sind.
Bis heute wurde die optische Homogenität und daher die optische Qualität eines Fluorid- Einkristalls makroskopisch und optisch bestimmt, beispielsweise mit einem optischen Interferometer.
Gemäß dieser Erfindung ist ein ideales Verfahren zur Beobachtung der mikroskopischen Defekte in optischen Fluorid-Kristallen für Wellenlängen < 200 nm die Verwendung eines Volumen-Analyseverfahrens durch Bestrahlung der Kristalle mit harten Röntgenstrahlen.
Dieses Verfahren beinhaltet die Positionierung der Probe zwischen einem Detektor und einer Quelle von harten Röntgenstrahlen mit einer Energie größer als 100 keV und einer Bandbreite Δλ mit einer Winkelöffnung Δθ.
Die Probe wird in dem harten Röntgenstrahl orientiert, damit die Beugung einer gegebenen Familie von Kristallebenen beobachtet werden kann.
Die effektive Größe des Strahls auf der Oberfläche der Probe kann hoch sein, die Strahlgröße auf der Oberfläche der Probe wird vorzugsweise jedoch so reguliert, daß der Strahl über eine Oberfläche der Probe von 0,5 mm mal ungefähr 2 bis 4 cm streicht.
Durch dieses Verfahren werden Informationen über ein wesentliches Volumenelement, dessen optische Qualität bestimmt werden soll, erhalten.
Da das Verfahren nur wenige Sekunden benötigt, ist es möglich, schnell viele Messungen durch die Probe vorzunehmen, um so ein komplettes Bild der Defektstruktur des Kristalls zu erhalten.
Es ist möglich, im Transmissionsmodus zu arbeiten und von da an Informationen, insbesondere über Kristalldefekte, über die gesamte Dicke des Kristalls, zu erhalten.
Dies ist aufgrund der beträchtlichen Intensität der Röntgenstrahlquelle möglich und aufgrund der sehr niedrigen Absorption der Fluoridkristalle bei diesen Wellenlängen.
Gerade hier liegt der vorteilhafte Effekt, insbesondere des Verfahrens dieser Erfindung.
Es ist daher möglich, mit hoher Zuverlässigkeit die optische Qualität des Kristalls zu bestimmen und so dessen Eignung als optisches Element für Vorrichtungen, die zwischen 100 und 200 Nanometern arbeiten.
Es ist so, daß gefunden wurde, daß es möglich ist, die optische Qualität eines Volumenelements über die gesamte Dicke von Kristallen, welche eine Dicke aufweisen, die 10 cm überschreiten kann, und deren Eignung zur Herstellung von < 200 nm optischen Elementen, zu bestimmen.
Für eine Anwendung als optisches Element in hochauflösenden Systemen, wie beispielsweise Projektionssystemen, beträgt die Dicke der verwendeten Einkristalle üblicherweise von 3 bis 10 cm, was das Verfahren dieser Erfindung vollkommen geeignet macht.
Bei dem Verfahren wird ein hartes Röntgenstrahl-Diffraktometer verwendet.
Dieses gewährleistet eine direkte Bestimmung der Mosaizität des Kristalls, auch als "Mosaikstreuung" (engl.: mosaic spread) bezeichnet.
Die Mosaizität ist ein Maß der optischen Qualität des Kristalls.
Genauer reflektiert die Mosaizität die relative Orientierung der Kornstrukturen/Körner und Sub-Kornstrukturen des Kristalls in einem gegebenen Volumenelement.
Der von jeder Kornstruktur oder jedem Sub-Korn gebeugte Strahl wird tatsächlich auf dem Detektor an einer Position aufgenommen, die mit der Orientierung dieser Kornstruktur oder Sub-Kornstruktur bezüglich der benachbarten Kornstrukturen oder Sub-Kornstrukturen verbunden ist. Diese relative Orientierung wird direkt auf dem projizierten Bild berechnet.
Es wurde nun beobachtet, daß wenn die Desorientierung einer Sub-Kornstruktur hinsichtlich ihrer nächsten Nachbarn zunimmt, die Homogenität und die optische Qualität des Kristalls nicht so gut sind.
Daher wird durch die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Bestimmung der optischen Qualität eines Einkristalls zur Eignung für die Herstellung zu einem optischen Lithographie-Element für Wellenlängen < 200 nm bereitgestellt, vorzugsweise eines Fluorid-Einkristalls, umfassend eine Bestrahlung mindestens eines Volumenelements des Einkristalls entlang mindestens einer gegebenen Familie von Kristallebenen mit einem harten Röntgenstrahl, um ein Bild der Beugung im Transmissionsmodus der harten Röntgenstrahlung durch bzw. über dieses mindestens eine Volumenelement und entlang dieser mindestens einen Familie von Kristallebenen zu erhalten.
Mit Hilfe dieser einzelnen Operation wird die Berechnung der Mosaizität dieses Volumenelements entlang dieser Familie von Kristallebenen durchgeführt, indem das erhaltene Bild untersucht wird, und dieses ermöglicht die Bestimmung der optischen Qualität des Einkristalls und der Eignung zur Herstellung zu einem optischen Element.
Da jede dieser Messungen, die entlang einer Familie von Kristallebenen in dem bestimmten Volumenelement des Fluorid-Einkristalls durchgeführt wird, einige Sekunden benötigt, ist es besonders vorteilhaft, diese Messung nicht nur entlang mehrerer Familien von Kristallebenen in dem mindestens einen bestimmten Volumenelement durchzuführen, sondern dies auch in mehreren verschiedenen Volumenelementen des Fluorid-Einkristalls zu wiederholen.
In diesen zwei Fällen wird die Berechnung der Gesamt-Mosaizität des Fluorid- Einkristalls offensichtlich aus den in jeder Messung erhaltenen Mosaizitätswerten durchgeführt.
Mit dem Verfahren dieser Erfindung ist es möglich, die Größe des harten Röntgenstrahls zu regulieren, indem so über den Einkristall gestrichen wird, daß das gegebene Volumenelement in der Richtung der Dicke des Fluorid-Einkristalls eine Dicke von 3 bis 10 cm aufweist und eine durch die harten Röntgenstrahlen bestrahlte Oberfläche von ungefähr 0,5 mm × 20 bis 40 mm.
Fig. 7 zeigt ein optisches Lithographie-System/-Verfahren für unter 200 nm, das bei der 157 nm Wellenlänge eines F₂-Excimer-Lasers betrieben wird, mit optischen unter 200 nm Lithographie-Fluoridkristall-Elementen 42 gemäß dieser Erfindung.
Fig. 8 zeigt ein unter 200 nm optisches Lithographie-System/-Verfahren, das bei der 193 nm Wellenlänge eines ArF-Excimer-Lasers betrieben wird, mit unter 200 nm optischen Lithographie-Fluoridkristall-Elementen 42 gemäß dieser Erfindung. Die optischen Lithographie- Fluoridkristall-Elemente 42 für unter 200 nm werden mit oberflächenbehandelten, polierten geformten optischen Oberflächen 26 gebildet, zur Transmission und zum Betrieb mit dem unter 200 nm Lithographie-Licht.
Fig. 9 zeigt eine Querschnitts-Seitenansicht einer optischen Fluoridkristall-Scheibe für eine Wellenlänge unter 200 nm. Gemäß dieser Erfindung wird der optische Fluoridkristall 20 mit einem Röntgenstrahl bestrahlt, um zu bestimmen, ob der Kristall eine Mosaizität von weniger als 10' aufweist, um zu ermitteln, ob der Kristall 20 ausgewählt werden kann als ein ausgewähltes optisches Fluoridkristall-Rohteil mit einer ermittelten Mosaizität von weniger als 10' in mindestens einem Volumenelement 22 zur Bildung zu einem optischen Fluoridkristall- Element für eine Wellenlänge < 200 nm, wie in Fig. 10 gezeigt, zur Verwendung als ein optisches Element 42 in optischen unter 200 nm Lithographie-Systemen, vorzugsweise als ein Projektionselement für die Lithographie-Projektionssystem-Optik.
Für die Verwendung als ein optisches Element für Vorrichtungen, die zwischen 100 und 200 nm arbeiten, werden Fluoridkristalle ausgewählt, die eine Mosaizität von weniger als 10' über bzw. durch das Volumenelement aufweisen.
Das Verfahren dieser Erfindung wird insbesondere zur Bestimmung der optischen Qualität eines Einkristalls aus NaF, KF, LiF, CaF₂, BaF₂, MgF₂ oder SrF₂, oder gemischten Kombinationen der letzteren Fluoride eingesetzt, beispielsweise für Kombinationen der Formel (M1)_x(M2)_1-XF₂, wobei M1 ausgewählt sein kann aus Ba, Ca oder Sr, und x so gewählt ist, daß 0 ≤ x ≤ 1, oder auch Kombinationen der Formel Ca_1-x-yBa_xSr_yF₂, wobei x und y jeweils so sind, daß 0 ≤ x ≤ 1 und 0 ≤ y ≤ 1, oder auch Kombinationen der Formel MRF₃, wobei M ausgewählt sein kann aus Li, Na oder K, und R ausgewählt sein kann aus Ca, Sr, Ba oder Mg.
Daher ist ein optisches Element gemäß dieser Erfindung zur Verwendung von Wellenlängen von 100 bis 200 nm aus einem Fluorid-Einkristall mit einer Mosaizität von weniger als 10' über ein gegebenes Volumenelement aufgebaut, wobei die Mosaizität vorzugsweise mit dem Verfahren dieser Erfindung bestimmt wurde.
In diesem Fall weist das gegebene Volumenelement einen Oberflächenbereich von 0,5 mm × 20 mm auf, sowie eine Dicke in der Richtung der Dicke des Fluorid-Einkristalls von 3 bis 10 cm.
Ein besonderes interessantes optisches Element ist ein Einkristall aus NaF, KF, LiF, CaF₂, BaF₂, MgF₂ oder SrF₂, oder gemischte Kombinationen der letzteren Fluoride, wie beispielsweise Kombinationen der Formel (M1)_X(M2)_1-XF₂, wobei M1 ausgewählt sein kann aus Ba, Ca oder Sr, und x so ist, daß 0 ≤ x ≤ 1 oder auch Kombinationen der Formel Ca_1-x-yBa_xSr_yF₂, wobei x und y so sind, daß 0 ≤ x ≤ 1 und 0 ≤ y ≤ 1 oder auch Kombinationen der Formel MRF₃, wobei M ausgewählt sein kann aus Li, Na oder K, und R ausgewählt sein kann aus Ca, Sr, Ba oder Mg.
Um die Erfindung besser zu verstehen, wird diese nun in Form rein illustrativer und nicht einschränkender Beispiele verschiedener Ausführungsweisen beschrieben.

BEISPIEL 1

In diesem Beispiel wird ein erster Kalziumfluorid-Einkristall mit einem harten Röntgenstrahl entlang mehrerer Familien von Kristallebenen und in verschiedenen Volumenelementen des Einkristalls bestrahlt.
Bei jeder Messung betrug die durch den harten Röntgenstrahl überstrichene Oberfläche des Einkristalls 0,5 mm × 20 mm und die Dicke des durch die harten Röntgenstrahlen durchquerten Einkristalls betrug 4 cm.
Folglich wies jedes Volumenelement eine Oberfläche von 0,5 mm × 20 mm und eine Tiefe von 4 cm auf.
Ein Bild, das repräsentativ ist für solche, die durch Anwendung des Verfahrens dieser Erfindung für jedes Volumenelement entlang jeder Familie von Kristallebenen dieser ersten Probe eines Kalziumfluorid-Einkristalls erhalten wurde, ist in Fig. 3 dargestellt.
In Fig. 3 entspricht die vertikale Achse der gemessenen Höhe oder Dicke der Probe.
Die Breite des erhaltenen Bildes, d. h. das Ausmaß des entlang der horizontalen Achse erhaltenen Bildes, ist proportional zur Mosaizität des Einkristalls entlang dieser Familie bestimmter Kristallebenen in diesem bestimmten Volumenelement.
Es wurde schon erwähnt, daß das in Fig. 3 dargestellte Bild repräsentativ für solche Bilder ist, die für verschiedene Volumenelemente und entlang der verschiedenen Familien von Kristallebenen mit dieser Fluorid-Einkristallprobe durch Anwendung des Bestimmungsverfahrens dieser Erfindung erhalten wurde.
Aus der Gesamtheit der erhaltenen Bilder geht hervor, daß die Gesamt-Mosaizität des Fluorid-Einkristalls, der in diesem Beispiel getestet wurde, weniger als 1' beträgt.
Um zu verifizieren, daß ein solcher Wert der Gesamt-Mosaizität des Einkristalls zu einer sehr guten optischen Qualität dieses Einkristall führt, wurde eine Messung der optischen Homogenität dieses Einkristalls optisch vorgenommen, in diesem bestimmten Fall unter Verwendung eines Interferometers.
Es zeigte sich, daß die gesamte optische Homogenität dieses Einkristalls 1,3 ppm betrug.
Es wurde so beobachtet, daß die Mosaizität zu einem bestimmten Wert der optischen Homogenität führt und damit zur optischen Qualität des Einkristalls.
Anders ausgedrückt, je kleiner die Breite des durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltenen Bildes ist, desto geringer ist der Wert der optischen Homogenität des gesamten Einkristalls, und damit desto besser dessen optische Homogenität.
Folglich ist die hier gemessene Probe von sehr guter Qualität und kann als ein optisches Element für Projektionssysteme eingesetzt werden, bei denen eine sehr gute optische Qualität erforderlich ist.

BEISPIEL 2

Eine zweite Kalziumfluorid-Einkristallprobe wurde gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, und wie in Beispiel 1 beschrieben, behandelt, ausgenommen, daß die Dicke des durch die Röntgenstrahlen durchquerten Einkristalls 10 cm betrug.
Ein Bild, welches für solche Bilder repräsentativ ist, die durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten wurden, ist in Fig. 4 dargestellt.
Wie in Fig. 4 ersichtlich ist, weist das Bild eine Vergrößerung entlang der horizontalen Achse auf.
Genauer ist auf der unteren Hälfte des Bildes erkennbar, daß eine abrupte Desorientierung zwischen benachbarten Sub-Kornstrukturen vorhanden ist, im unteren Teil der durch die harten Röntgenstrahlen überstrichenen Probe, was sich durch die Gegenwart von Markierungen bzw. Flecken, die im unteren Teil des Bildes verteilt sind, zeigt.
Überdies ist anhand Fig. 4 ersichtlich, daß für diesen unteren Teil die Vergrößerung des Bildes, welcher durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Kalziumfluorid- Einkristallprobe erhalten wurde, deutlicher ist, als im oberen Teil des Bildes.
Das Ergebnis der Analyse dieses Bildes ist, daß für das Korn links im unteren Teil von Fig. 4 die Mosaizität 2,5' beträgt.
Hinsichtlich des oberen Teils dieses Bildes ergibt die Vergrößerung entlang der horizontalen Achse eine Mosaizität der Kornstrukturen im oberen Teil des Einkristalls von ungefähr 5'.
Die Analyse der Gesamtheit der erhaltenen Bilder ermöglichte die Bestimmung, daß die Gesamt-Mosaizität des Kalziumfluorid-Einkristalls gemäß diesem zweiten Beispiel größer als 20' ist.
Wiederum wurde, um zu verifizieren, daß ein solcher Wert der Gesamt-Mosaizität repräsentativ für die gesamte optische Qualität des Einkristalls ist, der Wert der optischen Homogenität dieser Farm eines Kristalls unter Verwendung eines Interferometers bestimmt.
Der ermittelte Wert der optischen Homogenität betrug 11,6 ppm.
Ein solcher Wert der optischen Homogenität ermöglicht nicht die Verwendung der Probe von Beispiel 2 als ein optisches Element für Hochauflösungs-Projektionssysteme, welche bei Wellenlängen von 100 bis 200 nm arbeiten.
Tatsächlich wurde anhand von Ergebnissen von verschiedenen Tests, die mit verschiedenen Proben von Kalziumfluorid-Einkristallen durchgeführt wurden, gefunden, daß die Mosaizität über ein Volumenelement von 0,5 mm × 40 mm × 3 bis 10 cm Dicke, vorzugsweise über alle Volumenelemente, geringer als 10' betragen muß, damit der Einkristall vorteilhafterweise als ein optisches Element für Projektionssysteme eingesetzt werden kann.

BEISPIEL 3

Das wie im Beispiel 1 beschriebene Verfahren dieser Erfindung wurde mit einem dritten Kalziumfluorid-Einkristall durchgeführt.
Ein Bild, welches für die Bilder repräsentativ ist, welche mit dem Verfahren dieser Erfindung erhalten wurde, ist in Fig. 5 dargestellt.
Fig. 5 zeigt das Bild, welches auf einem Detektor für eine Familie gegebener Ebenen in einem gegebenen Volumenelement erscheint.
Auf diesem Bild erscheinen verschiedene Markierungen bzw. Flecken, die von verschiedenen Kristallebenen stammen: eine Markierung im Zentrum wurde untersucht, da diese für die Familie von Kristallebenen repräsentativ ist, gemäß denen eine Messung gewünscht war.
Anders ausgedrückt wurden die Mosaizitäts-Werte nur von der zentralen Markierung bestimmt.
Wie in Fig. 5 ersichtlich ist, weist die zentrale Markierung eine große Vergrößerung entlang der horizontalen Achse auf.
Diese Vergrößerung ist jedoch ungefähr konstant über die gesamte Dicke von 4 cm des untersuchten Volumenelements, im Gegensatz zu der Probe von Beispiel 2, was zeigt, daß keine abrupte Desorientierung von Sub-Kornstrukturen vorhanden ist.
Die Mosaizität dieser Probe betrug nach Berechnung aus allen der durch Anwendung des Verfahrens dieser Erfindung erhaltenen Bilder 16'.
Wiederum wurde die optische Homogenität dieses Einkristalls unter Verwendung eines Interferometers bestimmt. Sie betrug 6,9 ppm.
Wiederum kann der untersuchte Kalziumfluorid-Einkristall nicht als ein optisches Element für Hochauflösungs-Anwendungen eingesetzt werden, da die Mosaizität größer als 10' ist.

BEISPIEL 4

Das Verfahren dieser Erfindung wurde auf eine vierte Kalziumfluorid-Einkristallprobe gemäß dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren angewandt.
Ein für die erhaltenen Bilder repräsentatives Bild ist in Fig. 6 dargestellt.
Wie anhand Fig. 6 ersichtlich ist, ist die Vergrößerung entlang der horizontalen Achse des erhaltenen Bildes geringer als die Vergrößerungen der in den Beispielen 2 und 3 erhaltenen Bilder.
Diese Vergrößerung der entlang der horizontalen Achse erhaltenen Bilder ergibt eine Mosaizität von 9'.
Die optische Homogenität dieser Probe beträgt bei Bestimmung unter Verwendung eines Interferometers 1,9 ppm.
Dieser Kalziumfluorid-Einkristall kann als ein optisches Element für Projektionssysteme eingesetzt werden, da dessen Mosaizität weniger als 10' beträgt, was sich durch eine optische Homogenität von weniger als 2 ppm zeigt.
Wenn von dem Hersteller oder Betreiber des Systems jedoch eine optische Homogenität in der Größenordnung von 1 ppm gefordert wird, kann er nicht verwendet werden.
Tatsächlich kann, obwohl die Mosaizität des Einkristalls hier in Form einer geringen, jedoch diskontinuierlichen Desorientierung der Sub-Kornstrukturen über die verschiedenen Volumenelemente vorliegt, diese geringe Desorientierung ein Nachteil sein.
Das harte Röntgenstrahl-Verfahren kann leicht zum Nachweis von Desorientierungen von Grenzen von Sub-Kornstrukturen im Bereich von 0,5' eingesetzt werden.
Das Verfahren liefert Informationsstücke nicht nur über die Gesamt-Mosaizität, sondern auch bezüglich der Gegenwart starker lokaler Versetzungen, die nicht erkennbar wären, wenn nur eine Gesamt-Analyse durchgeführt würde.
Die Mosaik-Struktur in Kristallen kann nun einen negativen Einfluss auf die optische Homogenität haben.
Insbesondere ermöglicht dieses Verfahren das Aufzeigen von Kristallen mit einer hohen Mosaik-Verteilung, welche sich durch eine hohe Desorientierung zwischen den benachbarten Sub-Kornstrukturen manifestiert.
Es ist bevorzugt, daß der Desorientierungswinkel einer Sub-Kornstruktur bezüglich seiner nächsten Nachbarn so niedrig wie möglich ist.
Das harte Röntgenstrahl-Verfahren verschafft zusätzliche Informationsstücke über die Mosaizität eines Kristalls über ein gegebenes Volumenelement, welches über die gesamte Dicke des Kristalls reicht.
Wie schon erwähnt wurde, wurde aus verschiedenen durchgeführten Tests bestimmt, daß die Mosaizität über ein gegebenes Volumenelement, deren Dicke der Dicke des Gesamt- Kristalls entspricht, d. h. 4 bis 10 cm, und deren obere Oberfläche 0,5 mm × 40 mm beträgt, weniger als 10' betragen muß, vorzugsweise weniger als 9', vorzugsweise weniger als 1', vorzugsweise weniger als 0,5'.
Selbstverständlich ist diese Erfindung in keinster Weise auf die beschriebenen und erläuterten Ausführungsformen beschränkt, welche nur als Beispiele angegeben wurden.
Daher kann, obwohl die Erfindung in den Beispielen nur bezüglich eines Kalziumfluorid- Einkristalls beschrieben wurde, das Verfahren dieser Erfindung auf andere Fluorid-Einkristalle, wie beispielsweise Einkristalle von NaF, KF, LiF, CaF₂, BaF₂, MgF₂ oder SrF₂ eingesetzt werden oder auf gemischte Kombinationen der letzteren Fluoride, wie beispielsweise Kombinationen der Formel (M1)_X(M2)_1-xF₂, wobei M1 ausgewählt sein kann aus Ba, Ca oder Sr, und x so ist, daß 0 ≤ x ≤ 1, oder auch Kombinationen der Formel Ca_1-x-yBa_xSr_yF₂, wobei x und y so sind, daß 0 ≤ x ≤ 1 und 0 ≤ y ≤ 1, oder auch Kombinationen der Formel MRF₃, wobei M ausgewählt sein kann aus Li, Na oder K, und R ausgewählt sein kann aus Ca, Sr, Ba oder Mg.
Auf die gleiche Weise kann das optische Element gemäß der Erfindung ein Kalziumfluorid-Einkristall sein, als auch ein Einkristall von NaF, KF, LiF, CaF₂, BaF₂, MgF₂ oder SrF₂ oder aus gemischten Kombinationen der letzteren Fluoride, wie beispielsweise Kombinationen der Formel (M1)_X(M2)_1-xF₂, wobei M1 ausgewählt sein kann aus Ba, Ca oder Sr, und x so ist, daß 0 ≤ x ≤ 1 oder auch Kombinationen der Formel Ca_1-x-yBa_xSr_yF₂, wobei x und y so sind, daß 0 ≤ x ≤ 1 und 0 ≤ y ≤ 1, oder auch Kombinationen der Formel MRF₃, wobei M ausgewählt sein kann aus Li, Na oder K, und R ausgewählt sein kann aus Ca, Sr, Ba oder Mg.
Weiterhin kann das Verfahren dieser Erindung auch zur Bestimmung der optischen Qualität eines optischen Fluoridkristalls eingesetzt werden, der zu einem optischen Element für Wellenlängen von 100-200 nm gebildet werden soll, welches bei Wellenlängen von 100-200 nm eingesetzt wird.
Wenn der Fluorid-Einkristall als ein optisches Element für andere Anwendungen als für Projektionssysteme eingesetzt wird, wobei eine nicht so gute optische Qualität erforderlich ist, kann das Verfahren dieser Erfindung auch zur Bestimmung dieser niedrigeren optischen Qualität eingesetzt werden.
Dies bedeutet, daß die Erfindung jedes technische Äquivalent der beschriebenen Vorrichtung umfaßt sowie Kombinationen hiervon, wenn diese gemäß dem Gedanken dieser Erfindung folgen.
Dem Fachmann ist klar, daß verschiedene Abwandlungen und Variationen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken und Umfang der Erfindung abzuweichen. Es ist daher beabsichtigt, daß die vorliegende Erfindung diese Modifikationen und Abwandlungen dieser Erfindung umfaßt, sofern sie im Umfang der anliegenden Ansprüche und deren Äquivalente liegen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines optischen Fluoridkristall-Elements für Wellen- längen < 200 nm, mit den Schritten:
Bereitstellen eines Fluorid-Einkristalls,
Bestrahlen mindestens eines Volumenelements des Fluorid-Einkristalls entlang mindestens einer Familie von Kristallebenen mit einem harten Röntgenstrahl, um ein Beugungsbild im Transmissionsmodus der harten Röntgenstrahlen durch dieses mindestens eine Volumenelement entlang dieser mindestens einen Familie von Kristallebenen zu erhalten,
Untersuchen des Beugungsbildes im Transmissionsmodus, und Berechnen einer Mosaizität des mindestens einen Volumenelements entlang der mindestens einen Familie von Kristallebenen, um ein ausgewähltes optisches Fluoridkristall-Rohteil bereit zu stellen, welches eine bestimmte Mosaizität von weniger als 10' über dieses mindestens eine Volumenelement aufweist,
Ausbilden des ausgewählten optischen Fluoridkristalls mit einer bestimmten Mosaizität von weniger als 10' über das mindestens eine Volumenelement zu einem optischen Fluoridkristall-Element für eine Wellenlänge unter 200 nm mit einer Mosaizität von weniger als 10'.

2. Verfahren zur Herstellung eines optischen Fluoridkristall-Lithographie-Projektionselement- Rohteils für eine Wellenlänge unter 200 nm, zur Ausbildung zu einem optischen Fluoridkristall-Lithographie-Projektionselement für eine Wellenlänge kleiner 200 nm, mit den Schritten:
Bereitstellen eines Fluorid-Einkristalls,
Bestrahlen mindestens eines Volumenelements des Fluorid-Einkristalls entlang mindestens einer Familie von Kristallebenen mit einem harten Röntgenstrahl, um ein Beugungsbild im Transmissionsmodus der harten Röntgenstrahlen über dieses mindestens eine Volumenelement entlang dieser mindestens einen Familie von Kristallebenen zu erhalten,
Untersuchen des Beugungsbildes im Transmissionsmodus und Berechnen einer Mosaizität des mindestens einen Volumenelements entlang der mindestens einen Familie von Kristallebenen, um ein ausgewähltes optisches Lithographie-Projektionselement-Kristall-Rohteil für eine Wellenlänge kleiner 200 nm mit einer bestimmten Mosaizität von weniger als 10' über dieses mindestens eine Volumenelement bereitzustellen.

3. Optisches Fluoridkristall-Lithographie-Projektionselement-Rohteil für eine Wellenlänge unter 200 nm zur Bildung zu einem optischen Fluoridkristall-Lithographie-Element für eine Wellenlänge kleiner 200 nm, wobei das Rohteil einen durch einen Röntgenstrahl bestrahlten optischen Fluorid-Einkristall mit einer bestimmten Mosaizität von weniger als 10' über mindestens ein Volumenelement des Fluorid-Einkristalls entlang mindestens einer Familie von Kristallebenen umfaßt.

4. Verfahren zur Bestimmung der optischen Qualität eines Fluorid-Einkristalls für eine Wellenlänge unter 200 nm, dadurch gekennzeichnet, daß es die nachfolgenden Schritte umfaßt:

a) Bestrahlen mindestens eines Volumenelements des Fluorid-Einkristalls entlang mindestens einer Familie von Kristallebenen mit einem harten Röntgenstrahl, um ein Beugungsbild im Transmissionsmodus der harten Röntgenstrahlen durch dieses mindestens eine Volumenelement entlang dieser mindestens einen Familie von Kristallebenen zu erhalten,

b) Untersuchen des in Schritt (a) erhaltenen Bildes, und

c) Berechnen der Mosaizität des mindestens einen Volumenelements entlang der mindestens einen Familie von Kristallebenen aus der Untersuchung von Schritt (b).

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte (a) bis (c) entlang mehrerer Familien von Kristallebenen in dem mindestens einen Volumenelement wiederholt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte (a) bis (c) in mehreren verschiedenen Volumenelementen des Fluorid-Einkristalls wiederholt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamt-Mosaizität des Fluorid-Einkristalls aus den in den Schritten (c) erhaltenen Mosaizitäts-Berechnungen berechnet wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Volumenelement eine Dicke in der Richtung der Dicke des optischen Fluorid-Einkristalls von 3 bis 10 cm aufweist, sowie einen Oberflächenbereich, der durch den harten Röntgenstrahl bestrahlt wird, von 0,5 mm × 20 bis 40 mm.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluorid-Einkristalle mit einer Mosaizität von weniger als 10' in dem/den Volumenelement(en) ausgewählt werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluorid-Einkristall ein Einkristall aus NaF, KF, LiF, CaF₂, BaF₂, MgF₂ oder SrF₂ oder gemischten Kombinationen letzterer Fluoride ist, wie beispielsweise Kombinationen der Formel (M1)_X(M2)_1-xF₂, wobei M1 aus Ba, Ca oder Sr ausgewählt werden kann und x so ist, daß 0 ≤ x ≤ 1 oder auch Kombinationen der Formel Ca_1-x-yBa_xSr_yF₂, wobei x und y so sind, daß 0 ≤ x ≤ 1 und 0 ≤ y ≤ 1, oder auch Kombinationen der Formel MRF₃, wobei M aus Li, Na oder K ausgewählt sein kann, und R aus Ca, Sr, Ba oder Mg ausgewählt sein kann.

11. Optisches Fluoridkristall-Projektions-Lithographie-Element für Wellenlängen < 200 nm zur Verwendung in Projektionssystemen, welche bei Wellenlängen von 100 bis 200 nm funktionieren, wobei das Element aus einem mit Röntgenstrahlen bestrahlten optischen Kalziumfluorid-Einkristall mit einer bestimmten Mosaizität von weniger als 10' über mindestens ein Volumenelement aufgebaut ist.