DE19533321A1 - Ein aus einem Vorformling für eine optische Komponente herausgeschnittenes Teil und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents
Ein aus einem Vorformling für eine optische Komponente herausgeschnittenes Teil und Verfahren zur Herstellung desselbenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Teil (Prüfkörper), das
zum genauen Messen des Lichtdurchlaßgrads, z. B. des inneren
Lichtdurchlaßgrads (spektraler Lichtdurchlaßgrad ohne
Reflexionsverlust) von optischen Materialien, wie der von
Multikomponentenglas, synthetischem Silikaglas und
Kristallmaterialien benutzt wird. Des weiteren betrifft die
Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Teils.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Teil zum Messen des
Lichtdurchlaßgrads von Multikomponentenglas, das in sichtbar
ultravioletten optischen Systemen, wie der von G-Strahlen
(g-beam) (436 nm) und I-Strahlen (i-beam) (365 nm)
Lithographietechniken und synthetischem Silikaglas und in
ultravioletten optischen Systemen im Bereich von 300 nm oder
geringer, wie der von Krypton-(KrF) (248 nm) und Argon-(ArF)
(193 nm) Excimerlaserlithographietechniken verwendeten
Kristallmaterialien, verwendet wird.
Ein Belichtungsgerät, das "Stepper" genannt wird, wurde
konventionellerweise bei der Fotolithographietechnik benutzt,
bei der ein feines Gitter von integrierten Schaltungen Licht
ausgesetzt wird und auf einen aus Silikon oder dergleichen
hergestellten Wafer transferiert wird. Die Wellenlänge der
Lichtquelle des "Steppers" wurde im Laufe der Zeit kürzer, da
die Integration von LSI′s (hochintegrierte Schaltkreise)
anwuchs.
Für das optische Glas, das in dem Beleuchtungssystem oder der
Abbildungsoptik oder Projektlinse eines solchen "Steppers"
benutzt wird, ist ein innerer Lichtdurchlaßgrad von 0,998 cm-1
oder 0,999 cm-1 oder mehr (d. h. ein innerer
Absorptionskoeffizient von 0,002 cm-1 oder 0,001 cm-1 oder
geringer) notwendig. Da die hochintegrierten Schaltkreise
weiter integriert werden, findet ein Wechsel der Lichtquelle
des "Steppers" hin zu KrF- und ArF-Excimerlasern statt. Bei
dem Beleuchtungssystem oder der Abbildungsoptik eines solchen
Eximerlaser-"Steppers" kann generelles optisches Glas nicht
mehr verwendet werden. Das für diesen Zweck verwendete
Material ist auf solch ein Material wie Silikaglas oder
Fluorit begrenzt. Es ist für Silikaglas oder Fluorit, das in
dem Beleuchtungssystem oder der Abbildungsoptik verwendet
wird, ebenso notwendig, daß es einen inneren
Lichtdurchlaßgrad von 0,998 cm-1 oder 0,999 cm-1 oder mehr
aufweist. Demgemäß ging die Entwicklung dahin, den
Lichtdurchlaßgrad der oben erwähnten optischen Materialien im
Ultraviolettbereich zu erhöhen. Da andererseits die
Wellenlänge kürzer wird, wurde es technisch sehr schwierig,
den inneren Lichtdurchlaßgrad des optischen Materials genau
zu messen. Um ein optisches Material mit hohem
Lichtdurchlaßgrad zu erhalten, ist es demzufolge zu allererst
notwendig, eine Technik zu schaffen, mit der der innere
Lichtdurchlaßgrad von optischem Glas, synthetischem
Silikaglas, Kristallmaterial oder dergleichen mit nur einer
schwachen, geringen Absorption (mit einem inneren
Absorptionskoeffizienten von 0,001 cm-1) genau gemessen und
berechnet bzw. ausgewählt werden kann.
Als ein Verfahren zum Messen des inneren Lichtdurchlaßgrads
definiert der "Japanese Optical Glass Industrial"-Standard
JOGIS-17-82 ein Verfahren zum Messen des inneren
Lichtdurchlaßgrads von optischem Glas. Dieses Verfahren wird
ähnlich bei anderen optischen Materialien, wie der von
Silikaglas oder Kristallmaterialien, hergenommen, wenn der
innere Lichtdurchlaßgrad solcher Materialien zu messen ist.
Gemäß diesem Standard wird ein Paar von Teilen zum Bestimmen
des Lichtdurchlaßgrads präpariert, die jeweils eine Dicke von
3 mm und 10 mm aufweisen. Gegenüberliegende Oberflächen
beider Teile werden parallel zueinander poliert, der innere
Lichtdurchlaßgrad wird als ein Wert mit Referenz zu dem 10 mm
dicken Glas aufgenommen und der Wert wird auf 3
Dezimalstellen gerundet. Aufgrunddessen korrespondiert die
Meßgenauigkeit zu einem inneren Absorptionskoeffizienten auf
nur 0,01 cm-1 und kann nicht auf Kurzwellenbereiche, wie der
von i-Strahlen und Excimer-Lasern angewendet werden, wo
Fehler beim Messen des inneren Lichtdurchlaßgrads kritisch
werden.
Unter Berücksichtigung des Vorangehenden, um einen inneren
Absorptionskoeffizienten von 0,001 cm-1 als eine signifikante
Differenz bei dem Meßverfahren des Lichtdurchlaßgrads von
optischen Materialien zu messen, haben die Erfinder der
vorliegenden Erfindung die folgenden Möglichkeiten studiert:
- 1) Benutzen eines Spektrophotometers mit einer hohen Basisleistung, um den spektralen Lichtdurchlaßgrad (d. h. den Lichtdurchlaßgrad mit Reflektionsverlust) zu bestimmen.
- 2) Kompensierung hinsichtlich einer Verschiebung des Lichtdurchlaßgrads aufgrund einer Verschiebung eines optischen Pfads, die durch einen in dem optischen Pfad der Messung eingesetztes Teil verursacht wird.
- 3) Herstellen eines Teils (Prüfkörpers) mit hoher Genauigkeit, nämlich mit wenig Meßfehlern.
In 1) wird es bevorzugt, daß das Streulicht in dem optischen
Pfad der Messung oder das Messungslichtrauschen des
Messungslichtdetektorabschnitts oder dergleichen, im Bereich
von ± 0,0002 cm-1 oder geringer sein sollte. Dieser Level
kann erreicht werden, wenn die Arten von kommerziellen
Spektrophotometern entsprechend ausgewählt werden und ihre
Meßbedingungen optimiert werden.
Das Merkmal von 2) kann erhalten werden, wenn der optische
Pfad des Spektrophotometers eingestellt ist und eine
Kalibrierungskurve für die Dicke des optischen Materials
bestimmt wird und gemäß der japanischen Patentanmeldung Nr.
5-211217, betitelt mit "Verfahren zur Messung innerer
Lichtdurchlaßgrad und Verfahren zur Einstellung von
Spektrophotometer" korrigiert wird.
Für 3) bestand bisher kein Standard für ein Teil
(Prüfkörper), das zum Messen des Lichtdurchlaßgrads benutzt
wird. Einzelheiten und Höhen bzw. Dicken wurden für die
Spezifizierung des Teils nicht quantifiziert. Demgemäß wurde
kein Verfahren zur Herstellung des Teils zum Messen des
Lichtdurchlaßgrads festgelegt, das einen diesbezüglichen
Standard verkörpert.
Die vorliegende Erfindung betrifft 3) und legt einen Standard
für ein Teil zum Messen des Lichtdurchlaßgrads bei der
Messung des inneren Lichtdurchlaßgrads von optischen
Materialien fest und schafft ein Verfahren zur Herstellung
solch eines Teils.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
inneren Absorptionskoeffizienten auf 0,001 cm-1 genau zu
messen und insbesondere den Lichtdurchlaßgrad bei der Messung
des inneren Lichtdurchlaßgrads in einem
Kurzwellenlängenbereich von 300 nm oder geringer, wo die
Intensität der Lichtquelle des Spektrophotometers anfängt
nachzulassen, genau zu messen.
Bei dem Verfahren zum Messen des Lichtdurchlaßgrads von
optischem Material haben die Erfinder lange Zeit sorgsam
Meßfehler studiert, die durch den Standard des Teils zum
Messen des Lichtdurchlaßgrads und durch das Verfahren zur
Herstellung desselben verursacht wurden.
Zuerst haben die Erfinder die durch den Prüfkörper/das Teil
verursachten Fehlermöglichkeiten beim Messen studiert. Es
wurde dabei herausgefunden, daß die Parallelität, die
Oberflächengenauigkeit und die Oberflächenrauhigkeit der
polierten Oberfläche des Teils problematisch sein können.
Aufgrunddessen ist zum Messen des Lichtdurchlaßgrads von
optischen Materialien als Standard festgelegt worden, daß das
Teil eine Parallelität von 30 Sekunden oder weniger, eine
Oberflächengenauigkeit in der gleichen Ordnung wie die
Parallelität oder geringer und eine Oberflächenrauhigkeit rms
(quadratischer Mittelwert) von 10-9 m (10 Angstroms) oder
weniger aufweisen sollte.
Im allgemeinen wird ein Teil oder Stück des zu bewertenden
optischen Materials in eine Form ausgeschnitten, die in eine
Kammer des Spektrophotometers eingesetzt werden kann. Die
zwei in Dickenrichtung gegenüberliegenden Oberflächen werden
mit einem kommerziellen Schleifmittel optisch poliert, um den
gewünschten Prüfkörper zu schaffen.
Die hier verwendete Parallelität nimmt Bezug zu einer
Inklination (einem Winkel) bezüglich einer
Referenzoberfläche, welche eine der zwei einander
gegenüberliegenden optisch polierten Oberflächen ist. Die
Oberflächengenauigkeit bezieht sich auf einen Betrag der
Abweichung der polierten Oberfläche von einem ebenen
Prototyp. Die Oberflächenrauhigkeit bezieht sich auf die Höhe
von Unregelmäßigkeiten auf jeder optisch polierten
Oberfläche.
Es wurde ferner herausgefunden, daß der spektrale
Lichtdurchlaßgrad von optischen Materialien aufgrund von
strukturellen Defekten abnimmt, die aus verbleibenden
Verunreinigungen resultieren, wie der von zur Herstellung des
Prüfkörpers verwendeten Schneid- und Schleifmitteln, und
aufgrund von bei der Herstellung des Teils erzeugten Rest-
bzw. Eigenspannungen resultieren. Demgemäß schafft die
vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines
Prüfkörpers/eines Teils zum Messen des Lichtdurchlaßgrads,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Teil so vorpoliert
wird, daß er eine Oberflächenrauhigkeit rms (quadratischer
Mittelwert) von ungefähr 10-9m (10 Angstroms) besitzt und
dann mit einem SiO₂-Schleifmittel poliert wird, um eine
Oberflächenrauhigkeit rms (quadratischer Mittelwert) von
10-9m (10 Angstroms) oder weniger zu besitzen oder mit einer
Säure oder einem Alkali behandelt wird.
Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen
besser verständlich, die nur als Illustration dienen und
hierdurch nicht die vorliegende Erfindung beschränken.
Im folgenden sind zur weiteren Erläuterung und zum besseren
Verständnis der Erfindung verschiedene Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher
beschrieben und erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine graphische Darstellung des Verhältnisses
zwischen der Oberflächenrauhigkeit eines Teils und
seiner verschiedenen Werte des Lichtdurchlaßgrads
(248 nm),
Fig. 2 eine graphische Darstellung des Verhältnisses der
Oberflächenrauhigkeit eines Teils und seiner
verschiedenen Lichtdurchlaßgradswerte (193 nm),
Fig. 3 eine graphische Darstellung des Verhältnisses
zwischen der Menge restlicher, verbleibender CeO₂
Verunreinigungen und des spektralen
Lichtdurchlaßgrads (248 nm),
Fig. 4 eine graphische Darstellung, die das Verhalten des
spektralen Lichtdurchlaßgrads (248 nm) hinsichtlich
verschiedener Verfahren zur Herstellung des Teils
zeigt,
Fig. 6 eine graphische Darstellung der Meßergebnisse des
248 nm spektralen Lichtdurchlaßgrads eines
synthetischen Silikaglases gemäß einem Versuch 1
der vorliegenden Erfindung,
Fig. 7 eine graphische Darstellung der Meßergebnisse des
193 nm spektralen Lichtdurchlaßgrads des
synthetischen Silikaglases gemäß Versuch 1 der
vorliegenden Erfindung,
Fig. 8 eine graphische Darstellung, die vergleichend die
spektralen Lichtdurchlaßgradwerte des synthetischen
Silikaglases gemäß einem Versuch 2 der vorliegenden
Erfindung hinsichtlich seiner Qualitäten zeigt,
Fig. 9 eine graphische Darstellung der Meßergebnisse des
248 nm spektralen Lichtdurchlaßgrads des Fluorits
CaF₂ gemäß einem Versuch 3 der vorliegenden
Erfindung,
Fig. 10 eine graphische Darstellung der Meßergebnisse des
193 nm spektralen Lichtdurchlaßgrads des Fluorits
CaF₂ gemäß Versuch 3 der vorliegenden Erfindung,
Fig. 11A einen Glasblock,
Fig. 11B eine Querschnittsansicht des Glasblocks entlang der
Linie X-X in Fig. 11A,
Fig. 12 eine Möglichkeit zum Schneiden eines Glasteils, das
aus dem Glasblock nach Fig. 11A herausgeschnitten
wurde,
Fig. 13 ein Glasteil, das zu einer Rechteckform bearbeitet
wurde,
Fig. 14 bis 17 Darstellungen zur Erläuterung eines
Polierverfahrens,
Fig. 18 einen Aufbau zur Herstellung eines Teils,
Fig. 19 eine Querschnittsansicht eines Teilhalters,
Fig. 20A einen Teil, das poliert und geätzt wurde,
Fig. 20B eine Querschnittsansicht des Teils entlang der
Linie Z nach Fig. 20A,
Fig. 21 ein Teil, das aus einem Block aus Fluorit in der
gleichen Weise wie oben erläutert hergestellt
wurde,
Fig. 22 eine Ansicht eines Vorformlings und eines Systems
zur Herstellung des Vorformlings,
Fig. 23 einen Vorformling,
Fig. 24 einen Vorformling,
Fig. 25 eine Möglichkeit zum Ausschneiden eines Glasteils,
das aus dem in Fig. 24 gezeigten Glasblock
herausgeschnitten wurde,
Fig. 26 ein Glasstück,
Fig. 27 ein Glied eines Halters,
Fig. 28 eine Querschnittsansicht des Glieds nach Fig. 27,
Fig. 29 den Halter und die Teile,
Fig. 30 eine Querschnittsansicht des zusammengefügten
Halters,
Fig. 31 ein Meßsystem,
Fig. 32 ein Meßsystem, und
Fig. 33 bis 34 Querschnittsansichten eines Teils.
Es werden nun im folgenden Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung erläutert.
Um ein Standardteil aus Glas herzustellen, wird ein wie in
der Fig. IIA dargestellter Block 1 benutzt. Fig. 11B zeigt
eine Querschnittsdarstellung des Blocks 1 entlang der Linie
X-X. Dieser Querschnitt ist kreisförmig. Ein Silikaglasblock
mit hoher Reinheit, ein optisches Material, wurde durch ein
Verfahren, das die folgenden Schritte umfaßt, synthetisiert.
Als Rohmaterial wurde Siliziumchlorid mit hoher Reinheit
präpariert. Es wurde ein aus Silikaglas hergestellter Brenner
benutzt, um Sauerstoffgas und Wasserstoffgas zu mixen und zu
verbrennen. Dabei verdünnte man das Rohmaterialgas mit einem
Trägergas, welches gewöhnlicherweise Sauerstoffgas ist, von
dem Mittelabschnitt aus, so daß das erstgenannte Gas
herausströmt. Das herausgeströmte Material wurde auf einem
Target sich ablagern gelassen oder niedergeschlagen und das
abgelagerte Material wurde geschmolzen. Auf diese Art und
Weise wurde ein Silikaglasblock mit einem Durchmesser von 180
mm und einer Länge von 550 mm erhalten.
In einem ersten Schritt wird eine Glasplatte oder Glasteil 1a
aus dem Block 1 entlang einer Ebene senkrecht zu der
Mittelachse des Blocks 1 herausgeschnitten. Dann wird, wie in
der Fig. 12 gezeigt, eine Diamantsäge 2 benutzt, um die
Glasplatte 1a in ihrer Dickenrichtung zu schneiden, um die
eine Glasplatte 1b, wie die eine, die in der Fig. 13 gezeigt
ist, zu schaffen. Die Oberflächen der Glasplatte 1b sind
dabei rauh.
Hiernach wird eine Fertigungseinrichtung, wie in der Fig. 18
gezeigt, verwendet, um die Glasplatte zu behandeln. Zuerst
wird, wie in der Fig. 14 gezeigt, ein aus Zer (Ce)
hergestelltes Schleifmittel 3a über eine Glasplatte 3
verteilt. Dann wird die Glasplatte 3 mit Wasser 3b derart
besprenkelt, daß das Schleifmittel 3a und das Wasser 3b sich
miteinander vermischen. Wie in der Fig. 15 gezeigt, wird die
Glasplatte 1b auf der Glasplatte 3 kreisförmig bewegt, um so
seine oberen und unteren Oberflächen zu polieren.
Ein Rauhigkeitsmesser wird benutzt, um die
Oberflächenrauhigkeit der Glasplatte 1b zu untersuchen. Wenn
die Oberflächenrauhigkeit 10-8 m (100 Angstroms) oder weniger
beträgt, wird die Glasplatte 1b in einem Behälter 5a in einem
Ultraschallreiniger 5 plaziert, um das Ce von deren
Oberfläche zu entfernen. Der Behälter 5a wurde zuvor mit
entionisiertem Wasser gefüllt. Die Glasplatte 1b wird in dem
Behälter 5a für 5 Minuten gewaschen.
Hiernach wird ein aus SiO₂ hergestelltes Schleifmittel 4a
benutzt, um die Glasplatte 1b weiter zu polieren. Wie in der
Fig. 16 gezeigt, wird das Schleifmittel 4a über eine
Glasplatte 4 verteilt. Dann wird die Glasplatte 4 mit Wasser
4b so besprenkelt, daß das Schleifmittel 4a und das Wasser 4b
sich miteinander vermischen. Wie in der Fig. 17 gezeigt, wird
die Glasplatte 1b auf der Glasplatte 4 kreisförmig bewegt, so
daß die obere und untere Oberfläche der Glasplatte 1b poliert
werden. Ein Oberflächenrauhigkeitsmesser wird zur
Untersuchung der Oberflächenrauhigkeit der Glasplatte 1b
benutzt. Wenn die Oberflächenrauhigkeit der Glasplatte 1b
10-9 m (10 Angstroms) oder weniger beträgt, wird der
Polierschritt beendet. Die Oberflächen der Glasplatten 3, 4
sind flach.
Wie oben ausgeführt, wird der Oberflächenrauhigkeitsmesser
zur Untersuchung der Oberflächenrauhigkeit der Glasplatte 1b
benutzt. Wenn die Oberflächenrauhigkeit 10-9 m (10 Angstroms)
oder weniger beträgt, wird die Glasplatte 1b in einem
Behälter 5b in dem Ultraschallreiniger 5 plaziert, um SiO₂
von deren Oberfläche zu entfernen. Der Behälter 5b wurde
zuvor mit entionisiertem Wasser gefüllt. Die Glasplatte 1b
wird in dem Behälter 5b für 5 Minuten gewaschen.
Hiernach wird die Glasplatte 1b aus dem Behälter 5b
herausgenommen und in einem Behälter 6 plaziert, der zuvor
mit einer wäßrigen Fluorsäurelösung (HF) gefüllt wurde. Die
Glasplatte 1b wird für 30 Sekunden bis 3 Minuten in die
wäßrige Fluorsäurelösung eingetaucht, die eine Konzentration
von 5 bis 20 Gew-% bei 15 bis 30°C besitzt.
Dann wird die Glasplatte aus dem Behälter 6 entnommen und in
einem Behälter 7 plaziert, der mit entionisiertem Wasser
gefüllt ist.
Hiernach wird die Glasplatte 1b aus dem Behälter 7 entnommen
und in einem Behälter 8 plaziert, der mit Salpetersäure
gefüllt ist. Die Glasplatte 1b wird für 1 bis 3 Minuten in
die wäßrige Salpetersäurelösung eingetaucht, die eine
Normalität von 0,01 bis 0,05 bei 15 bis 30°C besitzt.
Dann wird die Glasplatte 1b aus dem Behälter 8 entnommen und
in einem Behälter 9 plaziert, der mit wäßrigem Ammoniak
gefüllt ist. Die Glasplatte wird für 1 bis 3 Minuten in eine
wäßrige Ammoniaklösung eingetaucht, die eine Normalität von
0,001 bis 0,05 bei 15 bis 30°C besitzt.
Schließlich wird die Glasplatte 1b aus dem Behälter 9
entnommen und getrocknet, während sie nur an ihren vier Ecken
gehalten wird. Ein Spezialhalter 10 wird zur Stützung der
Glasplatte 1b benutzt. Fig. 19 zeigt eine Querschnittsansicht
des Halters 10. Dieser Halter 10 umfaßt ein unteres Glied 10a
und ein oberes Glied 10b. Wenn diese Glieder miteinander
verbunden oder kombiniert werden, entsteht im Querschnitt des
Halters 10 eine Öffnung AP, die eine gleichseitige
Achteckform aufweist. Die Öffnung AP wird durch acht Seiten
definiert. Die vier Ecken der Glasplatte 1b stoßen an vier
dieser acht Seiten an. Die Öffnung AP wird gebildet, wenn
eine auf dem unteren Glied 10a eingeformte Einbuchtung und
eine auf dem oberen Glied 10b gebildete Einbuchtung
miteinander kombiniert werden. Demgemäß kann die Glasplatte
1b in der Öffnung AP gestützt werden, wenn die Glasplatte 1b
in der Einbuchtung des unteren Glieds 10a plaziert wird und
dann durch die Innenfläche der Einbuchtung des oberen
Elements 10b gehalten wird. Auf der oberen Fläche des unteren
Glieds 10a ist ein Loch 110a eingeformt, um eine Vorkragung
110b des oberen Glieds 10b derart aufzunehmen, daß die
Glasplatte 1b in dem Halter 10 fixiert wird.
Fig. 20A zeigt die getrocknete Glasplatte 1b (Standardteil).
Fig. 20B ist eine Querschnittsansicht der Glasplatte 1b
entlang der Linie Z der Fig. 20A. Der Teil 1b besitzt ein
Paar flacher Oberflächen 11a, 11b, die einander
gegenüberliegen. Der Winkel dieser Oberflächen 11a, 11b
zueinander beträgt 30 Sekunden oder weniger. Die Rauhigkeit
jeder Oberfläche 11a, 11b beträgt 10-9 m (10 Angstroms) oder
weniger.
Die Verschiebung des Meßlichts, die die Parallelität und den
Lichtdurchlaßgrad des Teils beeinflußt, wird durch die
folgende Gleichung ausgedrückt:
ΔX = Θl
worin ΔX der Betrag der Versetzung des Meßlichts auf einem
Detektor ist, Θ die Parallelität des Teils und l der Abstand
zwischen dem Teil und dem Detektor ist.
Diese Gleichung zeigt auf, daß es notwendig ist, die
Parallelität des Teils zu definieren, um
Lichtdurchlaßgradwerte relativ miteinander zu vergleichen. Da
die Richtung der Probe bezüglich des Meßlichts die Richtung
des Versatzes oder Verschiebung des Meßlichts auf dem
Detektor bestimmt, ist es ebenso notwendig, die Richtung der
Inklination des Teils auszurichten, vorteilhafterweise zum
Zeitpunkt der Messung. Jedoch haben die Ergebnisse unserer
Versuche gezeigt, daß Fehler beim Messen vernachlässigt
werden können, wenn die Parallelität 30 Sekunden oder weniger
beträgt.
Ein Interferrometer des Typs mit Grenzzonenerfassung (fringe
scan type interferometer) wurde zum Messen der
Oberflächengenauigkeit benutzt.
Die Oberflächengenauigkeit, die eine vertikale Differenz in
der gleichen Ordnung wie die oben definierte Parallelität
(30′′) des Teils schafft, kann durch die folgenden Gleichungen
erhalten werden:
Oberflächengenauigkeit = dλ
d = tan(30′′) × L/λ/2
d = tan(30′′) × L/λ/2
wobei λ die Wellenlänge des Meßlichts ist, das
gewöhnlicherweise 546 nm beträgt, 2 die Anzahl der
Oberflächen ist, L die Maximallänge (cm) der polierten
Oberfläche der Probe ist, wie ihr Durchmesser oder die
Diagonallinienlänge. Demgemäß ist eine Oberflächengenauigkeit
von 1,33 Lλ oder weniger notwendig. Es wurde aufgefunden, daß
keine die Meßgenauigkeit betreffenden Probleme bestehen, wenn
die aktuell gemessene Oberflächengenauigkeit auf einen Wert
festgelegt wird, der nicht größer ist als die durch die
obigen Gleichungen erhaltene Oberflächengenauigkeit. Von den
obigen Gleichungen wird d bestimmt als d=1,33L.
Die Parallelität und die Oberflächengenauigkeit wird unter
Bezugnahme zu der Fig. 33 bzw. 34 genauer erläutert. Die
Parallelität ist als ein Winkel Θ zwischen der unteren
Oberfläche 11b und der oberen Oberfläche 11a definiert. Die
Oberflächengenauigkeit ist als Gesamtlänge (A+B), wie in der
Fig. 34 gezeigt, definiert. Die Länge A ist ein maximaler
Abstand zwischen den zwei parallelen virtuellen Ebenen, von
denen jede einen vorbestimmten Punkt auf der Diagonallinie
der oberen Oberfläche 11a berührt. Die Länge B ist ein
Maximalabstand zwischen den zwei parallelen virtuellen
Ebenen, wovon jede einen vorbestimmten Punkt auf der
Diagonallinie der unteren Oberfläche 11b berührt. Die Länge
(A+B) ist kleiner als 8 × λ (4368 nm)
Hinsichtlich der Oberflächenrauhigkeit haben die Erfinder insbesondere Versuche zur Untersuchung des Standardteils ausgeführt, bei denen die Tatsache berücksichtigt wurde, daß der spektrale Lichtdurchlaßgrad von optischen Materialien unterhalb des anhand ihrer Brechungskoeffizienten errechneten theoretischen Lichtdurchlaßgrads liegt. Ein Beispiel dieser Versuche wird nun im folgenden erläutert.
Hinsichtlich der Oberflächenrauhigkeit haben die Erfinder insbesondere Versuche zur Untersuchung des Standardteils ausgeführt, bei denen die Tatsache berücksichtigt wurde, daß der spektrale Lichtdurchlaßgrad von optischen Materialien unterhalb des anhand ihrer Brechungskoeffizienten errechneten theoretischen Lichtdurchlaßgrads liegt. Ein Beispiel dieser Versuche wird nun im folgenden erläutert.
Zuerst wird der theoretische Lichtdurchlaßgrad erläutert. Der
spektrale Lichtdurchlaßgrad T unter Berücksichtigung von
Mehrfachreflexionen wird durch die folgenden Gleichungen (1)
und (2) definiert:
worin a der Absorptionskoeffizient ist, t die Dicke des Teils
und R das Reflexionsvermögen, wenn das Meßlicht auf die
Oberfläche des optischen Materials vertikal auftrifft.
worin ng der Brechungskoeffizient des Teils und n₀ der
Brechungskoeffizient der Luft ist.
Der theoretische Lichtdurchlaßgrad T₀ wird als der spektrale
Lichtdurchlaßgrad in Gleichung (1) berechnet, wenn die
Abnahme der Lichtstärke allein von dem Reflexionsverlust
resultiert, d. h. der innere Absorptionskoeffizient a Null ist,
oder wenn die Dicke des Teils infinitesimal ist.
Allgemein wurde einer der Gründe, warum der spektrale
Lichtdurchlaßgrad niedriger als der theoretische
Lichtdurchlaßgrad berechnet wird, d. h. es existiert ein
Oberflächenverlust des Betrags des gemessenen Lichts, dem
Streuverlust zugeschrieben, der von der Oberflächenrauhigkeit
des Teils resultiert.
Die Fig. 1 und 2 zeigen Beziehungen zwischen der
Oberflächenrauhigkeit des Teils und dem theoretischen
Lichtdurchlaßgrad, ausgenommen den Streuverlust, bei
Meßwellenlängen von 248 nm bzw. 193 nm.
Der theoretische Lichtdurchlaßgrad T(S), ausnehmend den
Streuverlust, wird gemäß der folgenden Gleichung berechnet:
T(S) = {t - (S1r+S1t)} {t - (S2r+S2t)} [1 + {R - (S2r+S2t)}²]
worin R das Reflexionsvermögen ist, t der spektrale
Lichtdurchlaßgrad 1-R nach Durchlaufen durch die erste
Oberfläche ist, S1r der Streuverlust des reflektierten Lichts
an der ersten Oberfläche ist, S1t der Streuverlust des
durchfallenden Lichts an der ersten Oberfläche ist, S2r der
Streuverlust des reflektierten Lichts an der zweiten
Oberfläche ist und S2t der Streuverlust des durchgelassenen
Lichts an der zweiten Oberfläche ist.
Die Streuverlustwerte S1r , S1t, S2r und S2t werden durch die
folgenden Gleichungen berechnet:
S1r = r(4πσ/λ)²
S1t = t{2π(n-1)σ/λ}²
S2r = r(4πσ/λ)²
S2t = t{2π(n-1)σ/λ}²
S1t = t{2π(n-1)σ/λ}²
S2r = r(4πσ/λ)²
S2t = t{2π(n-1)σ/λ}²
worin σ die Oberflächenrauhigkeit rms des Teils
(quadratischer Mittelwert) durch Angström ausgedrückt ist, n
der Brechungskoeffizient des Teils ist und λ die Wellenlänge
des Meßlichts ist.
Die Prüfkörper aus synthetischem Silikaglas, die bis auf ihre
Oberflächenrauhigkeitswerte in der gleichen Art und Weise
hergestellt wurden, um eine Parallelität von 30 Sekunden,
eine Oberflächengenauigkeit von 3λ und eine Dicke t von
10±0,05 mm aufzuweisen, wurden als Teil zum Messen der
spektralen Lichtdurchlaßgradwerte bezüglich verschiedener
Oberflächenrauhigkeitslevel, wie in den Zeichnungen gezeigt,
benutzt.
Die Oberflächenrauhigkeit kann durch einen
Oberflächenrauhigkeitsmesser des optischen Interferenztyps
gemessen werden und durch die folgende Gleichung bestimmt
werden:
worin d(x, y) die vertikale Differenz an der Position der
Stelle (x, y) ist und n die Anzahl der gesamten Daten
innerhalb des Meßbereichs ist.
Wie aus den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, weicht der
theoretische Lichtdurchlaßgradwert, ausnehmend den
Streuverlust, von dem theoretischen Lichtdurchlaßgrad bei der
Meßwellenlänge ab, d. h. 0,921194 cm-1 bei 248 nm und 0,908734
cm-1 bei 193 nm, wenn die Oberflächenrauhigkeit des Teils
anwächst.
Diese Ergebnisse indizieren, daß es theoretischerweise für
einen Standard für das Teil zum Messen des Lichtdurchlaßgrads
notwendig ist, eine Oberflächenrauhigkeit von 10-9 m (10
Angstroms) oder weniger zu haben, um die Meßgenauigkeit zu
sichern.
Unter Berücksichtigung des Voranstehenden schafft die
vorliegende Erfindung bei dem Verfahren zum Messen des
Lichtdurchlaßgrads für optische Materialien einen Standard
für das Teil zum Messen des Lichtdurchlaßgrads, indem daß das
Teil eine Parallelität von 30 Sekunden oder weniger besitzt,
eine Oberflächengenauigkeit in der gleichen Ordnung wie die
Parallelität oder geringer aufweist, und eine
Oberflächenrauhigkeit im quadratischen Mittel (rms) von 10-9 m
(10 Angstroms) oder weniger besitzt, wodurch es möglich
gemacht wird, den inneren Absorptionskoeffizienten von 0,001
cm-1 (als eine signifikante Differenz) stabil zu messen.
Jedoch ist es klar, daß der spektrale Lichtdurchlaßgrad nicht
nur durch die Oberflächenrauhigkeit beeinflußt werden kann,
sondern niedriger als der theoretische Lichtdurchlaßgrad,
ausnehmend den Streuverlust, auf 0,001 cm-1 oder besser genau
gemessen werden kann. Dieses Phänomen ist bemerkenswert,
insbesondere bei der kurzen Wellenlänge von 193 nm.
Aufgrunddessen haben die Erfinder das Verfahren der Messung
des Lichtdurchlaßgrads von optischen Materialien sorgsam
studiert und das Verfahren der Herstellung des Teils zum
Messen des Lichtdurchlaßgrads untersucht. Wie oben
ausgeführt, wurden verschiedene Messungen auf der Oberfläche
des Teils ausgeführt, da der Oberflächenverlust, der
verursacht, daß die spektrale Lichtdurchlaßgrad abnimmt,
nicht nur durch den Streuverlust allein erklärt werden kann.
Die restlichen oder verbleibenden Verunreinigungen auf der
Oberfläche des Teils konnten nicht durch normale
Oberflächenanalysenverfahren, wie beispielsweise ESCA
(elektronische Spektroskopie für chemische Analysen oder
Röntgenstrahl-Photoelektronenspektroskopie) und
Röntgenstrahl-Fluoreszenzanalysator, quantitativ analysiert
werden, da dort Probleme betreffend ihre Sensitivität
bestehen. Demgemäß wurde ein Totalreflexions-Röntgenstrahl-
Fluoreszenzanalysator zur Analyse benutzt. Die Resultate sind
wie folgt:
- a) Eine Menge von Ce-Verunreinigungen wurden auf der Oberfläche des Teils detektiert, dessen spektrale Lichtdurchlaßgrad besonders niedrig detektiert wurde;
- b) der spektrale Lichtdurchlaßgrad bei 193 nm wurde bei einigen der Teile niedriger gemessen, bei denen Ce- Verunreinigungen durch das Totalreflexions- Fluoreszenzanalyseverfahren nicht detektiert werden konnten.
Fig. 3 zeigt eine Beziehung zwischen der Menge der
verbleibenden Ce-Verunreinigungen und dem spektralen
Lichtdurchlaßgrad bei 248 nm. Wie in diesem Diagramm gezeigt,
ist der Oberflächenverlust bei einem Teil, der eine größere
Menge von verbleibenden Ce-Verunreinigungen aufweist, größer.
Dies erscheint durch die Tatsache begründet zu sein, daß
CeO₂, das ein Hauptbestandteil des bei der Herstellung des
Teils verwendeten Schleifmittels ist, in den winzigen Rissen
auf der Oberfläche des Teils verbleibt. Als auf der
Oberfläche des Teils verbleibende Verunreinigungen können
verschiedene Bestandteile, die in dem Schleifmittel
zusätzlich zu CeO₂ beinhaltet sind, Al₂O₃ und ZrO₂, sein, die
Hauptbestandteile des Schleifmittels für optische Materialien
sind, wie auch Diamantschleifpartikel oder dergleichen. Ein
dem Obigen ähnlicher Oberflächenverlust kann verursacht
werden, wenn diese Bestandteile auf der Oberfläche des Teils
als sehr kleine Quantitäten von Verunreinigungen verbleiben.
In einem weiteren kürzeren Wellenlängenbereich erscheinen die
Ergebnisse von b) erhalten zu werden, da der Einfluß der
organischen Rückstände oder Reste, die einen Betrag kleiner
als die Begrenzung der Detektion haben, oder der Einfluß von
anderen als Ce-Verunreinigungen oder der Einfluß der
strukturalen Defekte, die von der Eigenspannung oder
Restspannung herrühren, aus bis jetzt noch nicht aufgeklärten
Gründen anwachsen.
Im Hinblick auf diese Tatsachen ist es klar geworden, daß als
ein Faktor, der die Messung des Lichtdurchlaßgrads neben dem
der Oberflächenstreuung des Teils beeinflußt, der Einfluß des
durch die Absorption auf der Oberfläche des Teils verursachte
Verlust groß ist.
Aufgrunddessen haben die Erfinder bei dem Verfahren der
Messung des Lichtdurchlaßgrads von optischen Materialien das
Verfahren der Herstellung eines Teils zum Messen des
Lichtdurchlaßgrads studiert, bei dem ein innerer
Absorptionskoeffizient auf 0,001 cm-1 (als signifikante
Differenz) genau gemessen werden kann. Als ein Ergebnis
hiervon wurde aufgefunden, daß die folgenden Punkte effektiv
oder relevant sind:
- (A) Als optisches Polieren, Schleifen oder Glanzschleifen zur Herstellung des Teils ist das Teil nach Vorpolierung mit einem kommerziellen Schleifmittel mit einem SiO₂ Schleifmittel zu polieren, um eine Oberflächenrauhigkeit im quadratischen Mittelwert (rms) von 10-9 (10 Angstroms) oder weniger zu erhalten.
- (B) Nach Vorpolierung des Teils mit einer normalen optischen Poliertechnik ist die Oberfläche des Prüfkörpers einige Stunden bevor sein Lichtdurchlaßgrad gemessen wird mit einer Säure oder Base (Alkali) zu behandeln.
Bei (A) sollte das Schleifmittel vorteilhafterweise
Bestandteile beinhalten, die sehr schlecht haften bleiben
oder keine Oberflächenabsorption verursachen, wenn sie
verbleiben, da CeO₂ selbst, das im allgemeinen als
kommerzielles Schleifmittel benutzt wird, dazu tendiert, als
Verunreinigung zu verbleiben und verursacht, daß der
Lichtdurchlaßgrad abnimmt. Diesbezüglich ist ein aus
hauptsächlich SiO₂ bestehendes Schleifmittel, von dem
Schleifpartikel und Schleifmittel mit einer hohen Reinheit
erhalten werden können, effektiv. Jedoch ist die
Polierungsgeschwindigkeit niedrig und die Arbeitseffizienz
nimmt ab, wenn nur das SiO₂-Schleifmittel zum Polieren
benutzt wird. Wenn nur das Finishpolieren oder Feinpolieren
durch SiO₂-Schleifmittel bewirkt wird, können andererseits
die verbleibenden Verunreinigungen auf der Oberfläche effektiv
entfernt werden, während eine gewünschte Arbeitseffizienz
beibehalten werden kann.
Wie bei (A) können die verbleibenden Verunreinigungen auf der
Oberfläche des Teils in (B) entfernt werden. Zusätzlich wird
erwartet, daß winzige Risse entfernt werden können und Rest-
oder Eigenspannungen vermindert werden können, um
strukturelle Defekte zu eliminieren. Demgemäß können (A) und
(B) miteinander kombiniert werden, um die Genauigkeit bei der
Messung weiter zu verbessern.
Aus Fig. 3 ist die Menge der verbleibenden Ce-
Verunreinigungen auf 4 × 10¹² Atome/cm² abzuschätzen, wo der
innere Absorptionskoeffizient 0,001 cm-1 wird. Demgemäß
sollte die Menge der verbleibenden Ce-Verunreinigungen in der
Probe zum Messen des Lichtdurchlaßgrads 4 × 10¹² Atome/cm²
oder geringer sein.
Wenn die Menge der Ce-Verunreinigungen Null ist, beträgt die
Differenz zwischen dem theoretischen Lichtdurchlaßgradwert
und dem spektralen Lichtdurchlaßgradwert ungefähr 0,001 cm-1.
Diese Differenz scheint hauptsächlich der Eigen- bzw.
Restspannung zuzuschreiben zu sein. Demgemäß sollte der Teil
zum Messen des Lichtdurchlaßgrads vorteilhafterweise frei von
Eigen- bzw. Restspannungen sein.
Als Mittel für die Säure- oder Base-(Alkali) Behandlung kann
eine Säurebehandlungslösung wie die von HF, HNO₃ oder einer
Mischung von HF+H₂SO₄-Lösung, eine Alkalibehandlungslösung
wie die von wäßriger NH₄OH-Lösung oder eine Technik zur
Aussetzung des Teils einer Säure- oder Alkaliatmosphäre
benutzt werden.
Verschiedene Bedingungen oder Arten für die Säure- oder
Alkalioberflächenbehandlung des Teils, d. h. die Konzentration
der wäßrigen Lösung, Temperatur und Zeitdauer der
Behandlung, können frei im Hinblick auf die chemische
Beständigkeit des Teils festgelegt werden. Es ist jedoch
wünschenswert für die Oberflächenbehandlung, eine
Erosionstiefe in der Ordnung von ungefähr 0,01 µm bis
ungefähr 0,1 µm und eine Oberflächenrauhigkeit rms
(quadratischer Mittelwert) von nicht mehr als 10-9 m (10
Angstroms) zu erzielen.
Die Oberflächenbehandlung bei (B) wird einige Stunden vor der
Messung ausgeübt, da es experimentell bewiesen wurde, daß der
Oberflächenverlust ansteigt, wenn das Teil für eine lange
Zeitdauer verbleibt oder herausgenommen wurde. Obwohl es bis
jetzt nicht aufgeklärt werden konnte, erscheint dies auf
einen Faktor anwendbar, der ähnlich zu einer chemischen
Beschädigung auf der Oberfläche des Teils ist, genannt
"Brennen (burning)". Ebenso sollte ausreichend Beachtung der
Reinigung und Trocknung des Teils nach der Säure- oder
Alkalibehandlung geschenkt werden, so daß nicht irgendwelche
chemischen Beschädigungen verursacht werden.
Über die Säurebehandlungsmittel hinaus ist die HF-Behandlung
beim Entfernen der verbleibenden Verunreinigungen besonders
effektiv, da ihre wäßrige Lösung mit einer hohen Reinheit
leicht erhalten werden kann. In diesem Fall verbleibt nach
der Behandlung eine sehr kleine Menge von F auf der
Oberfläche des Teils. Dieses verbleibende F kann als Si-F
oder Si-O-F durch ESCA oder SIMS (Sekundär-
Ionenmassenspektrometer) detektiert werden. Es ist für das
Teil zum Messen der Durchlässigkeit, eine sehr kleine Menge
von F zu detektieren, während keine anderen Verunreinigungen
beinhaltet sind. Natürlich sollte das Kristall- oder optische
Glas, das als Bestandteil F beinhaltet, in anderer Weise
gehandhabt werden.
Der durch das Verfahren zur Herstellung des Teils gemäß der
vorliegenden Erfindung erhaltene Effekt wird untersucht,
während synthetisches Silikaglas als ein Beispiel benutzt
wird.
Gewöhnlicherweise wird, wenn eine winzige Absorption des
Lichtdurchlaßgrads zu evaluieren ist, die Abhängigkeit des
Lichtdurchlaßgrads über die Dicke des Teils gemessen und der
Absorptionskoeffizient, a (cm-1), wird berechnet. Demgemäß
wurde der spektrale Lichtdurchlaßgrad bezüglich der Dicke des
Teils bei Meßwellenlängen von 248 nm und 193 nm gemessen. Die
Ergebnisse hiervon sind in den Fig. 4 und 5 gezeigt.
Der Teil wurde so hergestellt, daß er als ein Standard eine
Parallelität von 30 Sekunden oder weniger, eine
Oberflächengenauigkeit in der gleichen Ordnung wie die
Parallelität oder weniger und eine Oberflächenrauhigkeit rms
(quadratischer Mittelwert) von 10-9 m (10 Angstroms) oder
weniger besitzt.
Zu Beginn wurde die optische Polieroberfläche einer
Feinpolierung mit SiO₂-Schleifmittel unterworfen. Dann wurde
ihr spektraler Lichtdurchlaßgrad gemessen. Des weiteren wurde
der gleiche Teil in eine 10%-ige wäßrige HF-Lösung bei
ungefähr 20°C für 1 Minute eingetaucht, um eine
Oberflächenbehandlung auszuüben. Dann wurde sein spektraler
Lichtdurchlaßgrad ähnlicherweise gemessen. Eine AFM-
Überprüfung (atomic force microscope) bestätigte, daß die HF-
Behandlung des Teils eine Erosionstiefe von 0,08 µm bewirkte
und nicht zu einer Verschlechterung, sondern zu einer
leichten Verbesserung der Oberflächenrauhigkeit führte.
Wie in der Fig. 4 gezeigt, stimmt bei der Meßwellenlänge von
248 nm der spektrale Lichtdurchlaßgrad des mit SiO₂
Schleifmittel gefinishten Teils im wesentlichen mit dem
theoretischen Lichtdurchlaßgrad überein. Es wurden auch
ähnliche Resultate erhalten, wenn das Teil mit HF behandelt
wurde.
Bei der Meßwellenlänge von 193 nm, wie in der Fig. 5 gezeigt,
stimmt, wenn die Endpolierung mit dem SiO₂-Schleifmittel
effektiv den Oberflächenverlust des konventionellen Polierens
reduzierte, der resultierende spektrale Lichtdurchlaßgrad
nicht mit dem theoretischen Lichtdurchlaßgrad überein. Wenn
der Teil mit HF behandelt wurde, stimmt die Messung mit dem
theoretischen Lichtdurchlaßgrad überein.
Aufgrunddessen ist es als ein Verfahren zur Herstellung eines
Teils zum Messen des Lichtdurchlaßgrads von optischen
Materialien effektiv, einen Endpolierungsschritt oder
Finishpolierungsschritt mit einem SiO₂ Schleifmittel wie auch
mit einem Säure- oder Alkalibehandlungsschritt auszuführen.
Insbesondere können bei 300 nm oder weniger beide Schritte
miteinander kombiniert werden, um die Genauigkeit bei der
Messung weiter zu erhöhen.
Die oben erwähnte Silikaglasplatte 1b wurde von dem Block 1
als ein Teil zum Berechnen Ausrechnen bzw. Evaluieren der
Genauigkeit bei der Messung des Lichtdurchlaßgrads
ausgeschnitten und durch die vorliegende Erfindung erhalten.
Des weiteren wurde die Glasplatte 1b zum Vergleichen der
gemessenen Werte mit dem theoretischen Lichtdurchlaßgrad
hergenommen.
Das verwendete Verfahren zum Messen des inneren
Lichtdurchlaßgrads des Silikaglases, das eine hohe Reinheit
aufweist, umfaßt die Schritte des Vorbereitens von jeweils
fünf Platten, für fünf Arten von Prüfkörpern mit
unterschiedlichen Dicken, Messen ihrer spektralen
Lichtdurchlaßgradwerte bei 248 nm und 193 nm und Berechnen
des inneren Lichtdurchlaßgrads aus den gemessenen Werten
(vgl. japanische Patentanmeldung Nr. 5-211217). Die Form der
Teil und die Herstellungsbedingungen sind wie folgt:
Form: ⌀ 60 × t1, 5, 10, 20, 28±0,01 mm
Anzahl: 5 Platten für jede Dicke
Oberflächengenauigkeit: 3 λ (λ = 546 nm)
Parallelität: 10 Sekunden
Oberflächengenauigkeit: rms (quadratischer Mittelwert) 2 × 10-10 m (2 Angstroms)
End-Finishpolierung: feine SiO₂ Teilchen/Partikel
Säurebehandlung: 10%ige wäßrige HF-Lösung (20°C, 1 Minute).
Anzahl: 5 Platten für jede Dicke
Oberflächengenauigkeit: 3 λ (λ = 546 nm)
Parallelität: 10 Sekunden
Oberflächengenauigkeit: rms (quadratischer Mittelwert) 2 × 10-10 m (2 Angstroms)
End-Finishpolierung: feine SiO₂ Teilchen/Partikel
Säurebehandlung: 10%ige wäßrige HF-Lösung (20°C, 1 Minute).
Jede der Fig. 6 und 7, in denen die Ergebnisse der Messungen
aufgetragen sind, besitzt eine X-Achse für die Dicke und eine
Y-Achse für den Lichtdurchlaßgrad, beinhaltend den
Reflexionsverlust. Der Durchschnitt der gemessenen Werte für
jede Dicke wurde errechnet und aufgetragen. Ebenso wurde der
Durchschnitt bei jeder Dicke mittels einer Linie
approximiert.
Die wiederholte Reproduzierbarkeit der gemessenen Werte, in
denen die Genauigkeit in dem Spektrophotometer und dem Teil
berücksichtigt wurde, liegen im Bereich von ±0,0001 cm-1 und
±0,0005 cm-1 bei der Meßwellenlänge von 248 nm bzw. 193 nm.
- 1) Bei der Meßwellenlänge von 248 nm lautet der aus der
Fig. 6 erhaltene approximierte Ausdruck wie folgt:
Y = 0,921197 - 3,08 × 10-6 XDer Lichtdurchlaßgradwert, der den Reflexionsverlust bei 10
mm Dicke beinhaltet, wurde mittels dieser Gleichung erhalten.
Der 10 mm innere Lichtdurchlaßgradwert bei 248 nm wurde gemäß
der folgenden Gleichungen berechnet:10 mm Lichtdurchlaßgrad, beinhaltend Reflexionsverlust = 0,921166 cmwobei:theoretischer Lichtdurchlaßgrad = 0,921194 cm
10 mm innerer Lichtdurchlaßgrad = 0,921166/0,921194 = 0,99997 cm-1 - 2) Bei der Meßwellenlänge von 193 nm lautet der aus der
Fig. 7 erhaltene approximierte Ausdruck wie folgt:
Y = 0,908751 - 7,13 × 10-6 XWie in dem Fall 1) wurde der 10 mm innere Lichtdurchlaßgrad
bei 193 nm wie folgt berechnet:10 mm Lichtdurchlaßgrad beinhaltend Reflexionsverlust = 0,908680 cm-1wobei:theoretischer Lichtdurchlaßgrad = 0,908734 cm-1
10 mm innerer Lichtdurchlaßgrad = 0,908680/0,908734 = 0,99884 cm-1
Diese Ergebnisse zeigen, daß wenn der Standard für das Teil
und das Verfahren zur Herstellung des Teils gemäß der
vorliegenden Erfindung benutzt werden, die Reproduzierbarkeit
des Lichtdurchlaßgrads, beinhaltend den Reflexionsverlust,
bei 248 nm und 193 nm mit Differenzen zwischen ihrem
Lichtdurchlaßgrad und dem theoretischen Lichtdurchlaßgrad von
2,8 × 10-5 cm-1 bzw. 5,4 × 10-5 cm-1 erhalten wird, was zu
einer Meßgenauigkeit führt, die ausreichend zum Studieren des
inneren Absorptionskoeffizienten von 0,001 cm-1 ist.
Ebenso ist entnehmbar, daß dieses Teil einen inneren
Lichtdurchlaßgrad von 0,999 cm-1 oder besser mehr aufweist.
Des weiteren wird beobachtet, daß praktisch im wesentlichen
keine innere Absorption praktisch auftritt, wenn seine
inneren Absorptionsverluste in Betracht gezogen werden.
Wenn die Oberfläche des Teils mit der Totalreflexions-
Röntgenfluoreszenzmethode analysiert wurde, waren nicht mehr
Ce Verunreinigungen vorhanden als durch die Detektionsgrenze
erfaßbar sind. Ferner wurde ein sehr kleiner Betrag von F
während der Messung detektiert.
Da das zu dieser Zeit bewertete Silikaglas eine hohe Qualität
besitzt, ist seine innere Absorption sehr klein. Jedoch kann
die Absorption in der Ordnung von 0,001-0,005 cm-1, die
durch Redukte von SiO₂-, Na-Verunreinigungen oder dergleichen
verursacht werden, manchmal in solchen mit niederer Qualität
bei ungefähr 200 nm oder kürzeren Wellenlängen beobachtet
werden. Während die Qualität konventionell mit der inneren
Absorption in solch einer Ordnung berechnet wurde, können
kleinere Qualitätsunterschiede gemäß der vorliegenden
Erfindung detektiert werden.
Silikaglasteile mit verschiedenen Qualitäten wurden benutzt,
um Durchgangsspektren, beinhaltend Reflexionsverluste bei
der Wellenlänge von 185 bis 260 nm zu erhalten.
Es wurde für die Messung ein Spektrophotometer benutzt,
dessen optische Achse derart eingestellt wurde, daß die
Abweichung des spektralen Lichtdurchlaßgrads von dem
theoretischen Lichtdurchlaßgrad mit dem Anwachsen der Dicke
des Teils innerhalb von ±0,0001 cm-1 oder geringer war, wenn
der spektrale Lichtdurchlaßgrad bei 365 nm gemessen wurde
(siehe japanische Patentanmeldung Nr. 5-211217). Die Form des
Teils und die Bedingungen zur Herstellung desselben sind wie
folgt:
Typ: A (hohe Reinheit), B (gewöhnlich), C (gewöhnlich)
Form: ⌀ 60 × 10±0,01 mm
Anzahl: jeweils 1 Platte
Oberflächengenauigkeit: 3 λ (λ = 546 nm)
Parallelität: 20 Sekunden
Oberflächenrauhigkeit: rms (quadratischer Mittelwert) 8 × 10-10 m (8 Angstroms)
End-/Feinpolierung: keine
Säurebehandlung: 10%ige wäßrige HF-Lösung (20°C, 1 Minute).
Form: ⌀ 60 × 10±0,01 mm
Anzahl: jeweils 1 Platte
Oberflächengenauigkeit: 3 λ (λ = 546 nm)
Parallelität: 20 Sekunden
Oberflächenrauhigkeit: rms (quadratischer Mittelwert) 8 × 10-10 m (8 Angstroms)
End-/Feinpolierung: keine
Säurebehandlung: 10%ige wäßrige HF-Lösung (20°C, 1 Minute).
Die Ergebnisse der Messung sind in Fig. 8 gezeigt, in der die
Wellenlänge und der Lichtdurchlaßgrad, beinhaltend einen
Reflexionsverlust, auf der X-Achse bzw. der Y-Achse
aufgetragen sind. Wie in dieser Zeichnung gezeigt, beweisen
die Ergebnisse, daß der einige ppB-Metallverunreinigungen
beinhaltende Teil A bei den Meßwellenlängen 248 nm und 193 nm
im wesentlichen mit dem theoretischen Lichtdurchlaßgrad
innerhalb der Fehlerhöhe von 0,1% oder geringer
übereinstimmt, während die Teile B und C, die einige 10 bis
einige 100 Metallverunreinigungen beinhalten, nicht mit dem
theoretischen Lichtdurchlaßgrad übereinstimmen, wodurch
deutlich wird, daß eine innere Absorption in dem Silikaglas
des Teils existiert.
Da die Durchlässigkeit bzw. der Lichtdurchlaßgrad sich
bezüglich der Meßwellenlänge kontinuierlich ändert, ist es
ebenso klar, daß die Oberfläche des derart hergestellten
Teils unabhängig von der Wellenlänge stabil ist und sie die
Meßgenauigkeit bei der Meßwellenlänge von 250 nm oder
geringer ausreichend gewährleistet.
Unter Berücksichtigung des Voranstehenden kann beurteilt
werden, daß, während Silikaglasprüfkörper B und C den
Standard von 10 mm innerem Lichtdurchlaßgrad von 0,999 cm-1
oder besser als Linsenmaterial für KrF Excimerlaser-"Stepper"
genügen, sie nicht den Standard für ArF-Excimerlaser
befriedigen können. Ebenso wird erwartet, daß die ausgelegte
Leistung des "Steppers" sich verschlechtert, wenn solche
Materialien wie B und C benutzt werden.
Fig. 21 zeigt ein Teil 1b, das aus einem Fluoritblock
hergestellt wurde. Dieses Teil ist bis auf das verwendete
Material in dem gleichen Prozeß hergestellt und besitzt die
gleiche Struktur wie der Silikaglasprüfkörper.
Es wurde das Bridgman-Verfahren (ebenso bekannt als
Stockberger-Verfahren oder Schmelz-(Tiegel)Absenkverfahren
bekannt) benutzt, während minütlich die Temperatur, die
Absenkgeschwindigkeit oder dergleichen, kontrolliert wurde,
um einen Einkristall aus Fluorit 1b zu züchten, der einen
Durchmesser von 250 mm und eine Höhe von 300 mm aufweist.
Mit der induktiv gekoppelten Plasmaspektrometrie konnte
quantitativ analysiert werden, daß der derart erhaltene
Silikaglasblock und Einkristall aus Fluorit 1b ppB oder
weniger einer jeden Metallverunreinigung (Ti, Cr, Fe, Ni, Cu,
Zn, Co und Mn) beinhaltet. Tatsächlich besitzt dieses
Silikaglas und Fluorit eine hohe Reinheit.
Der oben erwähnte Einkristall aus Fluorit wurde als ein Teil
herausgeschnitten und wie beim Versuch 1 wurde sein
spektraler Lichtdurchlaßgrad gemessen und bei 248 nm und 193
nm berechnet.
Form: ⌀ 60 × t1, 5, 10, 20, 28±0,01 mm
Anzahl: 5 Platten für jede Dicke
Oberflächengenauigkeit: 3 λ (λ = 546 nm)
Parallelität: 10 Sekunden
Oberflächenrauhigkeit: (quadratischer Mittelwert) 2 × 10-10 m (2 Angstroms)
End-Feinpolierung: feine SiO₂ Partikel
Säurebehandlung: 0,02N wäßrige Nitritsäurelösung (20°C, 1 Minute).
Anzahl: 5 Platten für jede Dicke
Oberflächengenauigkeit: 3 λ (λ = 546 nm)
Parallelität: 10 Sekunden
Oberflächenrauhigkeit: (quadratischer Mittelwert) 2 × 10-10 m (2 Angstroms)
End-Feinpolierung: feine SiO₂ Partikel
Säurebehandlung: 0,02N wäßrige Nitritsäurelösung (20°C, 1 Minute).
Jede der Fig. 9 und 10, in denen die Ergebnisse der Messung
aufgetragen sind, besitzt eine X-Achse für die Dicke und eine
Y-Achse für den Lichtdurchlaßgrad, beinhaltend den
Reflexionsverlust. Der Durchschnitt der gemessenen Werte für
jede Dicke wurde berechnet und aufgetragen. Ebenso wurde der
Durchschnitt bei jeder Dicke mittels einer Linie
approximiert.
Die Wiederholbarkeit der gemessenen Werte, bei denen die
Meßgenauigkeit beim Spektrophotometer und beim Teil
berücksichtigt wurden, sind in der gleichen Ordnung wie die
beim Versuch 1.
- 1) Bei der Meßwellenlänge von 248 nm wurde die Näherung
von Fig. 9 wie folgt erhalten:
Y = 0,930216 - 4,36 × 10-6 XDer Lichtdurchlaßgradwert, beinhaltend den Reflexionsverlust
bei 10 mm Dicke, wurde durch diese Gleichung erhalten und der
10 mm innere Lichtdurchlaßgradwert bei 248 nm wurde gemäß der
folgenden Gleichungen berechnet:10 mm Lichtdurchlaßgrad beinhaltend Reflexionsverlust
= 0,930172 cm-1,worin:theoretischer Lichtdurchlaßgrad = 0,930709 cm-1
10 mm innerer Lichtdurchlaßgrad = 0,930172/0,930709 = 0,99942 cm-1 - 2) Bei der Meßwellenlänge von 193 nm wird aus der Fig.
10 die Näherung wie folgt erhalten:
Y = 0,922458 - 1,075 × 10-5 XWie in dem Fall bei 1) wurde der 10 mm innere
Lichtdurchlaßgradwert bei 193 nm wie folgt berechnet:10 mm Lichtdurchlaßgrad beinhaltend Reflexionsverlust = 0,922351 cm-1,worin:theoretischer Lichtdurchlaßgrad = 0,922858 cm-1
10 mm innerer Lichtdurchlaßgrad = 0,922351/0,922858 = 0,99945 cm-1
Aus diesen Ergebnissen wurde hergeleitet, daß der innere
Lichtdurchlaßgrad 0,999 cm-1 oder mehr bei 248 nm und 193 nm
beträgt. Wenn der innere Streuverlust in Betracht gezogen
wird, kann schlußgefolgert werden, daß praktisch im
wesentlichen keine innere Absorption auftritt.
Während der hier beurteilte CaF₂-Teil solch eine hohe
Reinheit besitzt, daß nur eine sehr geringfügige innere
Absorption existiert, können verschiedene Arten von
Absorptionsbändern in sichtbaren bis ultravioletten Bereichen
bei solchen mit niedriger Qualität beobachtet werden. Das
Teil gemäß der vorliegenden Erfindung kann für die Messung
des Lichtdurchlaßgrads benutzt werden, um solch einen
geringfügigen Qualitätsunterschied festzustellen.
Wenn der Standard für das Teil und das Verfahren zur
Herstellung desselben gemäß der vorliegenden Erfindung
benutzt werden, ist es möglich, den inneren Lichtdurchlaßgrad
der optischen Materialien mit einem Fehler von ±0,001 cm-1
oder besser genau zu messen. Die vorliegende Erfindung ist
effektiv, insbesondere bei der Messung des Lichtdurchlaßgrads
in einem Kurzwellenbereich des ultravioletten Bereichs und
dem Vakuum-ultravioletten Bereich.
Es wird nun im folgenden ein Teil oder ein Stück eines
Vorformlings für eine optische Komponente gemäß einer zweiten
Ausführungsform erläutert. Bezüglich des Nachstehenden ist zu
bemerken, daß das Teil und das Verfahren zur Herstellung
desselben, wovon Teile nicht beschrieben sind, dem Teil und
dem Verfahren, wie oben beschrieben, entsprechen.
Das Verfahren zur Herstellung des Vorformlings wird unter
Bezugnahme zu den Fig. 22 und 23 erläutert. Der Vorformling
wird unter Benutzung eines Brenners 20 hergestellt. Der
Brenner 20 ist nahe einem SiC-Substrat 21 angeordnet. SiCl₄-Gas,
O₂-Gas und H₂-Gas werden in den Brenner 20 eingeführt
und diese Gase reagieren miteinander, um Glaspartikel zu
bilden. Das Fluid der Glaspartikel, das sogenannte "Russ",
wird zu dem Substrat 21 überführt und die Glaspartikel werden
auf dem Substrat 21 niedergeschlagen und schmelzen zum
Kollidierungszeitpunkt der Glaspartikel mit dem Substrat 21.
Das Substrat 21 wird während des Niederschlagens gedreht.
Nach dem Niederschlagen wird der Vorformling 1 auf
Zimmertemperatur heruntergekühlt. Fig. 23 zeigt den
Vorformling 1 in solch einem Zustand.
Das Substrat 21 wird von dem Vorformling 1 gelöst, wie in der
Fig. 24 gezeigt. Ein Teil/Stück gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel wird aus dem Vorformling 1
herausgeschnitten. Ein Verfahren zur Herstellung des Teils
zum Messen der Lichtdurchlässigkeit des Vorformling 1 wird im
folgenden erläutert.
Als erstes wird das Teil 1a aus dem Vorformling 1 entlang der
gepunkteten Linien in Fig. 24 unter Benutzung einer
Diamantsäge herausgeschnitten. Jede der gepunkteten Linien
steht zu der Achse des Vorformlings 1 senkrecht.
Als zweites wird ein Teilstück 1c nahe seines Umfangs aus
einem Hauptteil 1d des Teils 1a unter Benutzung einer
Diamantsäge, wie in der Fig. 25 gezeigt, herausgeschnitten.
Drittens werden die Oberflächen des Teil 1d in der gleichen
Art und Weise wie die Oberflächen des Teils 1b bis auf den
Trocknungsschritt behandelt. Das besteht darin, daß das Teil
1d aus dem in Fig. 18 gezeigten Behälter 9 herausgenommen
wird und, während es nur an seinen Ecken gestützt wird,
getrocknet wird. Ein eine Anzahl von Elementen 210
aufweisender Spezialhalter wird zum Halten des Teils 1d
benutzt. Fig. 26 zeigt das Teil nach seiner Behandlung.
Dieses Teil 1d besitzt eine Vorderfläche 21a und eine
Hinterfläche 21b. Der Winkel zwischen den Flächen 21a und 21b
beträgt weniger als 30 Sekunden und die Oberflächen 21a und
21b sind im wesentlichen flach bzw. eben. Das Teil 1d besitzt
Seitenflächen 21c und 21d, die die Vorderfläche 21e mit der
Hinterfläche 21b verbinden. Eine der Seitenflächen, die
Seitenfläche 21c, ist abgerundet und die andere Seitenfläche
21d ist flach. Die Seitenfläche 21c ist fast zylindrisch und
der Winkel 22 an dem Umgang der Seitenfläche 21c ist größer
als 270°.
Fig. 27 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Elements 210
des Halters. Fig. 28 ist eine Querschnittsansicht des
Elements 210 entlang der Linie Z-Z in Fig. 27.
Das Element 210 besitzt eine zylindrische Außenfläche 210c
und ein Außengewindeteil 210d, der sich zu der Außenfläche
210c über eine untere Lippe 210m fortsetzt. Der Durchmesser
der zylindrischen Außenfläche 210c ist größer als der des
Gewindeteils 210b. Das Element 210 besitzt einen inneren
Gewindeabschnitt 210a, der der Außenfläche 210c
gegenüberliegt und eine innere zylindrische Oberfläche 210e,
die den inneren Gewindeabschnitt 210a über eine innere Lippe
210d verbindet. Eine innere konische Oberfläche 210f setzt
sich zu der inneren zylindrischen Oberfläche 210e fort. Eine
Kreisgrundfläche 210g schneidet die konische Fläche 210f in
einem stumpfen Winkel. Die oberen inneren Flächen bilden eine
obere Aushöhlung des Elements 210. Das Element 210 besitzt
eine untere Aushöhlung, die unter der oberen Aushöhlung
angeordnet ist. Die untere Aushöhlung wird durch eine untere
zylindrische Innenfläche 210h, die dem äußeren
Gewindeabschnitt 210b gegenüberliegt, einer unteren konischen
Fläche 210i, die sich von der unteren zylindrischen
Innenfläche 210h fortsetzt, und einer kreisförmigen
Deckenseite 210j, die die konische Fläche 210i in einem
stumpfen Winkel schneidet, gebildet.
Der aus einer Vielzahl von Elementen 210 bestehende Halter
ist in den Fig. 29 und 30 gezeigt. Drei Elemente 210 und zwei
durch die Elemente 210 aufeinandergeschichtet gehaltene Teile
sind in den Fig. 29 und 30 gezeigt. Die Ausdrücke "oberen",
"mittlere" und "untere" werden, basierend auf den
Zeichnungen, benutzt. Die Elemente 210 werden miteinander
kombiniert, indem jede der äußeren Gewindeflächen 210b auf
jeder der inneren Gewindeflächen 210a befestigt wird. Wenn
diese Elemente 210 miteinander verbunden sind, weist der
Querschnitt des Halters eine Öffnung AP auf, die fast eine
Oktagonform aufweist. Obwohl die Dicke des oberen Teils 1d
dicker ist als die des unteren Teils 1d, kann der Halter
beide Teile 1d halten, wie in den Fig. 29 und 30 gezeigt. Das
Teil 1d wird nur durch die konischen Oberflächen 210f und
210i gestützt, wodurch das Element 210 getrocknet wird,
während die Flächen 21a, 21b, 21c und 21d mit dem Halter
nicht in Kontakt stehen.
Das Teil 1d wird unter Benutzung eines in der Fig. 30
gezeigten Systems bewertet. Dieses System besitzt eine
Exzimerlaser-Lichtquelle 305, wie der eines
KrF-Exzimerlasers, eine Fotomaske 304, die in dem Durchgang des
Lichts angeordnet ist und eine Ultrarotkamera bzw.
Infrarotkamera 300a zum Aufnehmen eines Infrarotbilds des
Teils 1d. Die Laserlichtquelle 305 ist auf einem Tisch 307
mittels eines Abstandshalters 306 befestigt. Die Fotomaske
304 wird durch einen Halter 304a getragen. Das Teil 1d wird
durch einen Halter 301b gestützt und die Kamera 300a ist
durch einen Halter 300b gehalten. Alle Vorrichtungen 304,
304a, 301b, 300a und 300b, sind in einem Kasten, wie der
eines Exsikkators, angeordnet. Der Kasten 303 ist mit
Stickstoffgas gefüllt. Das Gas wird in den Exsikkator via
eines Anschlusses 302 eingeführt.
Nachdem das Teil 1d an dem Halter 301d fixiert ist, wird die
Bewertung durchgeführt. Die Exzimerlaser-Dichtquelle 305
emittiert einen Laserlichtstrahl, und das Licht passiert
durch die Fotomaske 304 und wird auf das Teil 1d emittiert.
Das Infrarotbild des Teils 1d wird durch die IR-Kamera 300a
erfaßt. Die Daten des durch die IR-Kamera 300a detektierten
Infrarotbilds korrespondieren mit der Temperaturverteilung in
dem Teil 1d. Die Temperaturverteilung wird durch einen
Thermographen (Thermo Traser, NEC San-ei, Typ 6T62) unter
Benutzung der IR-Kamera 300a erfaßt. Das Bild der
Temperaturverteilung wird auf der Anzeige 300 angezeigt. Da
das Teil 1d eine Kreisform besitzt, ist die
Temperaturverteilung in dem Teil 1d gleichförmig.
Wenn das Laserlicht auf das Teil 1d emittiert wird, erscheint
eine Fotolumineszenz in oder auf dem Teil 1d. Die Lumineszenz
wird durch die flache Seitenfläche 21d emittiert. Ein
Lichtwellenleiter 301a ist optisch mit der flachen
Seitenfläche 21d gekoppelt und die Lumineszenz wird in einen
Spektrophotometer 301 (Ohtsuka Electronics, Typ IMUC7000)
über den Lichtwellenleiter 1d übertragen.
Das Teil 1d wird auch durch die Raman-Spetroskopieanalyse
bewertet. Ein System für diese Bewertung ist in der Fig. 32
gezeigt. Dieses System besitzt eine Dunkelkammer 401, eine
Ar-Laserlichtquelle 400 zum Emittieren von Laserlicht 401a,
welche in der Dunkelkammer 401 angeordnet ist und ein Raman-
Spektrophotometer 402 zum Detektieren von Licht 400b, das in
dem Teil 1d streut. Der Laserlichtstrahl 400a wird in das
Teil 1d durch die flache Seitenfläche 21d eingeführt und die
"Raman"-Streuung erscheint in dem Teil 1d und das Streulicht
400b wird durch die obere Oberfläche 21a emittiert.
Konsequenterweise kann es mittels vieler Systeme bewertet
werden, da das Teil 1d die oben beschriebene Form besitzt.
Das Teil 1d kann zum Messen des Lichtdurchlaßgrads eines
Glases, wie der eines Standardprüfkörpers, angewendet werden.
Ebenso kann die vorliegende Erfindung für die Polierung
optischer Komponenten benutzt werden, bei denen eine sehr
geringfügige Absorption im Kurzwellenbereich problematisch
ist.
Die grundlegende japanische Patentanmeldung Nr. 215096/1994,
eingereicht am 8. September 1994, ist als Referenz mit
beinhaltet.
Claims (34)
1. Verfahren zur Herstellung eines Teils zum Messen des
Lichtdurchlaßgrads, mit folgenden Verfahrensschritten:
- a) Polieren einer ersten Oberfläche eines Silikatglasteils mit einem aus Ce hergestellten Schleifmittel und
- b) Polieren der ersten Oberfläche der Platte mit einem aus SiO₂ hergestellten Schleifmittel.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die erste Oberfläche
mit dem aus Ce hergestellten Schleifmittel solange
poliert wird, bis in Schritt (a) die erste Oberfläche
eine Oberflächenrauhigkeit von 10-8 m (100 Angstroms)
oder weniger aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in Schritt (a) die
erste Oberfläche mit einer Mixtur aus Wasser und dem aus
Ce hergestellten Schleifmittel poliert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die erste Oberfläche
mit dem aus SiO₂ hergestellten Schleifmittel solange
poliert wird, bis in Schritt (b) die erste Oberfläche
eine Oberflächenrauhigkeit von 10-9 m (10 Angstroms)
oder weniger aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in Schritt (b) die
erste Oberfläche mit einer Mixtur aus Wasser und dem aus
SiO₂ hergestellten Schleifmittel poliert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Teil nach dem
Schritt (b) in eine wäßrige Fluorsäurelösung
eingetaucht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Teil nach dem
Schritt (b) in eine wäßrige Fluorsäurelösung
eingetaucht wird, die eine Konzentration von 5 bis 20
Gew-% besitzt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend nach Schritt
(b) den folgenden Schritt:
Eintauchen des Teils in eine wäßrige Salpetersäurelösung.
Eintauchen des Teils in eine wäßrige Salpetersäurelösung.
9. Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend nach Schritt
(b) den Schritt:
Eintauchen des Teils in eine wäßrige Ammoniaklösung.
Eintauchen des Teils in eine wäßrige Ammoniaklösung.
10. Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend nach Schritt
(b) den Schritt:
Eintauchen des Teils in eine wäßrige Salpetersäurelösung, die eine Normalität von 0,01 bis 0,05 besitzt.
Eintauchen des Teils in eine wäßrige Salpetersäurelösung, die eine Normalität von 0,01 bis 0,05 besitzt.
11. Verfahren nach Anspruch 1, des weiteren umfassend nach
Schritt (b) den folgenden Schritt:
(c) Eintauchen des Teils für 30 Sekunden bis 1 Minute in eine wäßrige Fluorsäurelösung, die eine Konzentration von 5 bis 20 Gew-% bei einer Temperatur von 15 bis 30°C aufweist.
(c) Eintauchen des Teils für 30 Sekunden bis 1 Minute in eine wäßrige Fluorsäurelösung, die eine Konzentration von 5 bis 20 Gew-% bei einer Temperatur von 15 bis 30°C aufweist.
12. Verfahren nach Anspruch 1, des weiteren umfassend nach
Schritt (b) den Schritt:
(d) Eintauchen des Teils für 1 bis 3 Minuten in eine wäßrige Salpetersäurelösung, die eine Normalität von 0,01 bis 0,05 bei einer Temperatur von 15 bis 30°C besitzt.
(d) Eintauchen des Teils für 1 bis 3 Minuten in eine wäßrige Salpetersäurelösung, die eine Normalität von 0,01 bis 0,05 bei einer Temperatur von 15 bis 30°C besitzt.
13. Verfahren nach Anspruch 1, des weiteren umfassend nach
Schritt (b) den Schritt:
(e) Eintauchen des Teils für 1 bis 3 Minuten in eine wäßrige Ammoniaklösung, die eine Normalität von 0,01 bis 0,05 bei einer Temperatur von 15 bis 30°C besitzt.
(e) Eintauchen des Teils für 1 bis 3 Minuten in eine wäßrige Ammoniaklösung, die eine Normalität von 0,01 bis 0,05 bei einer Temperatur von 15 bis 30°C besitzt.
14. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Teil
rechteckförmig ausgebildet ist, vier Ecken besitzt und
nur an den vier Ecken unterstützt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Platte
rechteckförmig ist, vier Ecken besitzt und das Verfahren
des weiteren nach Schritt (e) den Schritt des
Unterstützens der Platte nur an den vier Ecken umfaßt.
16. Verfahren nach Anspruch 1, des weiteren umfassend den
Schritt des Messens des Lichtdurchlaßgrads der Platte.
17. Silikaglasteil aus einem Vorformling für eine optische
Komponente, mit:
einer ersten flachen Oberfläche und einer zweiten flachen Oberfläche, die der ersten flachen Oberfläche gegenüberliegt, wobei beide Oberflächen eine Oberflächenrauhigkeit von 10-9 m (10 Angstroms) oder weniger aufweisen.
einer ersten flachen Oberfläche und einer zweiten flachen Oberfläche, die der ersten flachen Oberfläche gegenüberliegt, wobei beide Oberflächen eine Oberflächenrauhigkeit von 10-9 m (10 Angstroms) oder weniger aufweisen.
18. Silikaglasteil nach Anspruch 17, bei dem ein Winkel
zwischen der ersten und zweiten flachen Oberfläche 30
Sekunden oder weniger beträgt.
19. Silikaglasteil nach Anspruch 17, bei dem die erste und
zweite Oberfläche rechteckförmig ist und ein Winkel
einer Diagonallinie der ersten flachen Oberfläche
bezüglich einer Diagonallinie der zweiten flachen
Oberfläche 30 Sekunden oder weniger beträgt.
20. Silikaglasteil nach Anspruch 17, bei dem Ce auf die
erste flache Oberfläche in einer Menge von 4 × 10¹²
Atome/cm² oder geringer aufgebracht ist.
21. Silikaglasteil nach Anspruch 20, bei dem Ce auf der
zweiten flachen Oberfläche in einer Menge von 4 × 10¹²
Atome/cm² oder geringer aufgebracht ist.
22. Silikaglasteil nach Anspruch 17, bei dem Fluor auf der
ersten flachen Oberfläche vorhanden ist.
23. Silikaglasteil nach Anspruch 22, bei dem Fluor auf der
zweiten flachen Oberfläche vorhanden ist.
24. Silikaglasteil nach Anspruch 17, das einen
Lichtdurchlaßgrad von nicht weniger als 0,910 cm-1 und
nicht mehr als 0,921 cm-1 bezüglich eines Lichtstrahls
mit einer Wellenlänge von 248 nm aufweist.
25. Silikaglasteil nach Anspruch 17, das einen
Lichtdurchlaßgrad von nicht weniger als 0,895 cm-1 und
nicht mehr als 0,908 cm-1 bezüglich eines Lichtstrahls
mit einer Wellenlänge von 193 nm aufweist.
26. Silikaglasteil nach Anspruch 17, bei dem auf der ersten
flachen Oberfläche Fluor vorhanden ist und das Teil
einen Lichtdurchlaßgrad von nicht weniger als 0,9210 cm-1
und nicht mehr als 0,9211 cm-1 bezüglich eines
Lichtstrahls mit einer Wellenlänge von 248 nm aufweist.
27. Silikaglasteil nach Anspruch 17, bei dem auf der ersten
flachen Oberfläche Fluor vorhanden ist und das Teil
einen Lichtdurchlaßgrad von nicht weniger als 0,905 cm-1
und nicht mehr als 0,908 cm-1 bezüglich eines
Lichtstrahls mit einer Wellenlänge von 193 nm aufweist.
28. Teil eines Vorformlings für eine optische Komponente
mit:
einer ersten flachen Oberfläche und
einer zweiten flachen Oberfläche, die der ersten flachen Oberfläche gegenüberliegt, wobei beide Oberflächen eine Oberflächenrauhigkeit von 10-9 m (10 Angstroms) oder weniger aufweisen.
einer ersten flachen Oberfläche und
einer zweiten flachen Oberfläche, die der ersten flachen Oberfläche gegenüberliegt, wobei beide Oberflächen eine Oberflächenrauhigkeit von 10-9 m (10 Angstroms) oder weniger aufweisen.
29. Teil nach Anspruch 28, bei dem ein Winkel der ersten und
zweiten Oberfläche zueinander 30 Sekunden oder weniger
beträgt.
30. Silikaglasteil eines Vorformlings für eine optische
Komponente mit:
einer ersten Oberfläche, und
einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, wobei das Teil die folgende Gleichung erfüllt: A + B < 4368 nm, worinA ein Maximalabstand zwischen zwei parallelen virtuellen Ebenen ist, wovon jede einen vorbestimmten Punkt auf der ersten Oberfläche berührt, und
B ein Maximalabstand zwischen zwei parallelen virtuellen Ebenen ist, wovon jede einen vorbestimmten Punkt auf der zweiten Oberfläche berührt.
einer ersten Oberfläche, und
einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, wobei das Teil die folgende Gleichung erfüllt: A + B < 4368 nm, worinA ein Maximalabstand zwischen zwei parallelen virtuellen Ebenen ist, wovon jede einen vorbestimmten Punkt auf der ersten Oberfläche berührt, und
B ein Maximalabstand zwischen zwei parallelen virtuellen Ebenen ist, wovon jede einen vorbestimmten Punkt auf der zweiten Oberfläche berührt.
31. Halter zum Halten eines aus einem Vorformling
herausgeschnittenen Teils, mit:
einem oberen Glied, das eine Aushöhlung besitzt, und
einem eine Aushöhlung besitzenden unteren Glied, das mit dem oberen Glied kombinierbar ist.
einem oberen Glied, das eine Aushöhlung besitzt, und
einem eine Aushöhlung besitzenden unteren Glied, das mit dem oberen Glied kombinierbar ist.
32. Halter nach Anspruch 31, bei dem das obere Glied einen
äußeren Gewindeteil besitzt und bei dem das untere Glied
einen inneren Gewindeteil besitzt, der mit dem äußeren
Gewindeteil des oberen Glieds kombinierbar ist.
33. Teil eines Vorformlings für eine optische Komponente
mit:
einer oberen Oberfläche;
einer der oberen Oberfläche gegenüberliegenden unteren Oberfläche,
einer zylindrischen Seitenfläche, die einen Umfang der oberen Oberfläche mit einem Umfang der unteren Oberfläche verbindet, und
einer flachen Seitenfläche, die einen Umfang der oberen Seitenfläche mit einem Umfang der unteren Seitenfläche verbindet, wobei Enden der flachen Seitenfläche sich zu der zylindrischen Seitenfläche fortsetzen.
einer oberen Oberfläche;
einer der oberen Oberfläche gegenüberliegenden unteren Oberfläche,
einer zylindrischen Seitenfläche, die einen Umfang der oberen Oberfläche mit einem Umfang der unteren Oberfläche verbindet, und
einer flachen Seitenfläche, die einen Umfang der oberen Seitenfläche mit einem Umfang der unteren Seitenfläche verbindet, wobei Enden der flachen Seitenfläche sich zu der zylindrischen Seitenfläche fortsetzen.
34. Teil nach Anspruch 33, bei dem ein Winkel an dem Umfang
der zylindrischen Seitenfläche größer als 270° ist.
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