DE69910863T2 - Verfahren zur Herstellung von Calciumfluorid und Calciumfluorid für Fotolithographie - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Calciumfluorid und Calciumfluorid für Fotolithographie Download PDF

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    • Y10S117/906—Special atmosphere other than vacuum or inert

Description

  • Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der Japanischen Anmeldung Nr. 10-046481, eingereicht am 27. Februar 1998, und der Japanischen Anmeldung Nr. 10-045541, eingereicht am 26. Februar 1998, welche hiermit durch Bezugnahme aufgenommen sind.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 200 mm oder größer) und hervorragenden optischen Eigenschaften, der in einem optischen System als die Linse und Fenster von verschiedenen Vorrichtungen, die KrF-, ArF-Excimerlaser und F2-Laser verwenden (wie zum Beispiel einem Stepper, CVD-Vorrichtung, oder Kernfusionsvorrichtung) passend verwendet werden kann, und insbesondere für photolithographische Vorrichtungen mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger (wie zum Beispiel photolithographische Vorrichtungen, die KrF-, ArF-Excimerlaser und F2-Laser verwenden) und einen Einkristall aus Calciumfluorid für Photolithographie (eine Wellenlänge von 200 nm oder weniger).
  • Diskussion des Standes der Technik
  • Gegenwärtig erfuhr VLSI in zunehmendem Maße höhere Integration und höhere Funktionalisierung. Auf dem Gebiet der theoretischen VLSI werden in einem "System auf einem Chip", in dem größere Systeme auf einen Chip geladen sind, Fortschritte gemacht. Zusammen mit diesem wurden mikroskopische Prozesse und höhere Integration für Wafer, zum Beispiel aus Silizium, welches das Substrat ist, benötigt. In der Photolithographie, in der mikroskopische Muster von integrierten Schaltkreisen auf einen Wafer, zum Beispiel aus Silizium, belichtet und übertragen werden, wurde eine Belichtungsvorrichtung, die Stepper genannt wird, verwendet.
  • Indem DRAM als ein Beispiel von VLSI verwendet wurde, wurde kürzlich eine Kapazität von 256 M oder mehr realisiert, und die Breite der prozessierten Linie wurde sehr schmal (0,35 μm oder weniger). Daher benötigt die Projektionslinse des Steppers, die der Schlüssel zur Photolithographietechnologie ist, eine überlegene Bilderzeugungsleistung (Auflösung, Tiefenschärfe).
  • Die Auflösung und Tiefenschärfe werden durch die Wellenlänge des zur Belichtung verwendeten Lichts und der numerischen Apertur (NA) der Linse bestimmt. Wenn die Belichtungswellenlänge λ die gleiche ist, haben kleinere Muster einen größeren Winkel von gebeugtem Licht und daher kann das gebeugte Licht nicht eintreten, es sei denn die NA der Linse ist groß. Zusätzlich ist, je kürzer die Belichtungswellenlänge λ ist, der Winkel des gebeugten Lichts umso kleiner und eine kleine NA ist daher für die Linse akzeptabel.
  • Die Auflösung und die Tiefenschärfe werden in den folgenden Formeln ausgedrückt: Auflösung = k1*λ/NA, und Tiefenschärfe = k2*λ/(NA)2 wobei k1 und k2 proportionale Konstanten sind.
  • Aus den obigen Formeln ist es verständlich, dass es zum Verbessern der Auflösung wünschenswert ist, die NA der Linse zu erhöhen (den Durchmesser der Linse zu vergrößern) oder die Belichtungswellenlänge λ zu verringern. Verringern von λ ist von dem Standpunkt der Tiefenschärfe aus vorteilhafter.
  • Zuerst wird das Verringern der Wellenlänge des Lichts beschrieben. Die Belichtungswellenlänge λ wurde weiterhin kleiner, und Stepper, die KrF-Excimerlaserlicht (Wellenlänge von 248 nm) als die Lichtquelle benutzen, zeigten sich auf dem Markt. Es gibt sehr wenig optische Materialien, die für Photolithographie in dem kurzen Wellenlängenbereich von 250 nm oder weniger verwendet werden können. Es gab zwei Arten von Materialien, Calciumfluorid und Quarzglas, die verwendet wurden.
  • Als Nächstes wird die Vergrößerung des Durchmessers der Linse beschrieben. Einfach einen großen Durchmesser aufzuweisen ist nicht genug. Ein Quarzglas oder ein Einkristall aus Calciumfluorid mit hervorragenden optischen Eigenschaften, wie zum Beispiel Gleichförmigkeit des Brechungsindex, wird benötigt. Hier ist ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens für einen Einkristall aus Calciumfluorid gemäß dem Stand der Technik beschrieben. Ein Einkristall aus Calciumfluorid wurde durch das Bridgeman-Verfahren (Stockburger-Verfahren, Schmelztiegel-Absenkverfahren (crucible lowering method)) hergestellt. In dem Fall eines Einkristalls aus Calciumfluorid, der in dem Bereich von Ultraviolettem oder Vakuum-Ultraviolettem Licht verwendet wird, wird natürliches Calciumfluorid nicht als das Material verwendet. Im Allgemeinen wird ein hochreines Material, das mittels chemischer Synthese hergestellt wurde, verwendet. Obwohl es möglich ist, pulverisiertes Material zu verwenden, gibt es in diesem Fall während des Schmelzens eine signifikante Massenabnahme und daher werden, normalerweise, halb geschmolzene Produkte oder die zermahlene Form verwendet.
  • Zuerst wird ein mit dem Material gefüllter Schmelztiegel in einer Wachstumsvorrichtung platziert. Dann wird das Innere der Wachstumsvorrichtung mit einer evakuierten Atmosphäre von 10–3 bis 10–4 Pa aufrechterhalten. Als Nächstes wird die Temperatur innerhalb der Wachstumsvorrichtung auf den Schmelzpunkt des Calciumfluorids oder höher erhöht, und das Material innerhalb des Schmelztiegels wird geschmolzen. An diesem Punkt wird zum Vermeiden zeitlicher Änderungen der Temperatur innerhalb der Wachstumsvorrichtung die Temperatur mittels einer konstanten elektrischen Ausgabe oder einer hochpräzisen PID-Regelung gesteuert.
  • Auf der Stufe des Kristallwachstums tritt allmähliche Kristallisation von der Unterseite des Schmelztiegels auf, indem der Schmelztiegel mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 5 mm/h abgesenkt wird. Das Kristallwachstum ist an einem Punkt beendet, wenn es bis zu dem oberen Abschnitt der geschmolzenen Flüssigkeit kristallisiert ist. Dann durchläuft es einfache und allmähliche Abkühlung, wobei plötzliche Abkühlung vermieden wird, so dass der gewachsene Kristall (Block) nicht springt. Wenn die Temperatur innerhalb der Wachstumsvorrichtung auf Raumtemperatur abgesenkt ist, wird die Vorrichtung zu der normalen Atmosphäre freigegeben und der Block entfernt.
  • In dem Fall von Calciumfluorid für kleine optische Teile und Fenster, bei denen Gleichförmigkeit nicht benötigt ist, wird es, nachdem der Block ausgeschnitten ist, mittels eines Prozesses, wie zum Beispiel Abrunden, zu dem Endprodukt verarbeitet. In dem Fall eines Einkristalls aus Calciumfluorid, der zum Beispiel als Projektionslinse eines Steppers verwendet wird, die hohe Gleichförmigkeit benötigt, wird einfaches Ausheilen an dem Block angewendet. Dann wird, nachdem es geschnitten und auf die geeignete Größe für das Produkt mit einem gegebenen Zweck verarbeitet ist, weiteres Ausheilen angewendet.
  • In der Patentveröffentlichung Tokukai Heisei 8 (1996)-5801, gibt es eine Veröffentlichung von Calciumfluorid für Photolithographie, in der die optische Wegdifferenz aufgrund von Doppelbrechung in irgendeiner Richtung der 3 Achsen 10 nm/cm ist, wenn es in dem spezifischen Wellenlängenband von 350 nm oder weniger verwendet wird. Der Einfluss, den die optische Wegdifferenz der Abbildungsleistung des optischen Systems vermittelt, ist als ein numerischer Wert ausgedrückt, der das Mehrfache der Wellenlänge (wie zum Beispiel λ/10) ist, und je kleiner der Koeffizient ist, desto kleiner ist der Einfluss.
  • Zum Beispiel wird mit einer optischen Wegdifferenz von 10 nm, wenn die Wellenlänge λ = 248 nm ist, die optische Wegdifferenz 10/248 = 0,040 λ, und wenn λ = 193 nm ist, wird die optische Wegdifferenz 10/193 = 0,052 λ. In anderen Worten, selbst mit der gleichen optischen Wegdifferenz von 10 nm ist das Ergebnis, dass ein λ von 193 nm einen größeren Einfluss hat und die Abbildungsleistung schlechter wird. Daher ist für die Projektionslinse eines Steppers, der mit der nächsten Generation von ArF-Excimerlaser (Wellenlänge von 193 nm) verwendet wird, eine optische Wegdifferenz von 10 nm/cm nicht ausreichend genug. Daher wird Calciumfluorid mit einer noch kleineren optischen Wegdifferenz aufgrund Doppelbrechung benötigt.
  • Nachstehend wird die optische Wegdifferenz pro Einheitslänge aufgrund Doppelbrechung einfach Doppelbrechung genannt. Diese Doppelbrechung wird im Allgemeinen oft auch Spannung genannt. Das ist weil Doppelbrechung oft aufgrund von Spannungen erzeugt wird, auch wenn es in dem Material selbst keine Doppelbrechung gibt.
  • Wie oben beschrieben, wird Calciumfluorid mittels des Bridgeman-Verfahrens hergestellt. Nachdem Calciumfluorid mittels des Bridgeman-Verfahrens gewachsen wurde, wird das Calciumfluorid allmählich mit einer Rate abgekühlt, bei der es nicht springt (oder in dem Ausmaß, dass Schneiden möglich ist), und dann wird es als ein Block herausgenommen. Manchmal wird ein Block direkt auf die Größe für einen gegebenen Zweck geschnitten, jedoch ist, je größer die Masse ist, die Doppelbrechung und die Ungleichförmigkeit des Brechungsindex umso größer. Daher wird der Block in mehrere Klötze geschnitten und durchläuft dann einen weiteren Ausheilungsprozess, so dass die Qualität verbessert wird.
  • Aus DD-A-213514 ist ein Herstellungsverfahren von Calciumfluorid-Monokristallen für optische Zwecke bekannt, welches Wachstum aus der Schmelze im Vakuum mit Zusatz von 0,2 bis 2 Gew.% PbF2 betrifft, was von Tempern gefolgt ist.
  • Vom Standpunkt der Produktivität aus betrug die Zeitspanne dieses Ausheilungsprozesses in der Vergangenheit im Allgemeinen eine bis zwei Wochen. Daher wurde die Abkühlgeschwindigkeit während der Abkühlstufe, die einen großen Prozentsatz der Zeit des gesamten Ausheilungsprozesses einnimmt, auf 10 bis 5°C/Stunde festgesetzt. Ein Einkristall aus Calciumfluorid, der durch diese Art von Ausheilen (thermischer Prozess) für einen Einkristall aus Calciumfluorid erreicht wurde, hat jedoch Probleme insofern, als der Brechungsindex eine schlechte Gleichförmigkeit hat und die Doppelbrechung zu groß ist. Daher ist es schwierig, einen Einkristall aus Calciumfluorid zu erreichen, der in einem optischen System für Photolithographie verwendet werden kann. Insbesondere existierte das Problem, dass ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 200 mm oder größer), der für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden könnte, nicht erreicht werden konnte.
  • Entsprechend ist die Erfindung auf ein Herstellungsverfahren für Calciumfluorid und Calciumfluorid gerichtet, das einem oder mehreren der Probleme aufgrund der Beschränkungen und Nachteile des Standes der Technik im Wesentlichen begrenzt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein Ziel der Erfindung ist, ein Herstellungsverfahren für einen Einkristall aus Calciumfluorid bereitzustellen, das es möglich macht, einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem hervorragenden gleichförmigen Brechungsindex und ausreichend kleiner Doppelbrechung zu erreichen, der für die optischen Systeme in der Photolithographie verwendet werden kann, und insbesondere einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 200 mm oder größer) mit hervorragenden optischen Eigenschaften, der für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann, indem ein Ausheilungsprozess auf den Einkristall aus Calciumfluorid angewendet wird.
  • Ein anderes Ziel der Erfindung ist nicht nur, einen Einkristall aus Calciumfluorid mit großem Durchmesser (∅ 200 mm oder größer) mit hervorragenden optischen Eigenschaften zu erreichen, wie oben beschrieben, sondern auch ein Herstellungsverfahren für einen Einkristall aus Calciumfluorid bereitzustellen, bei dem der obengenannte Effekt und die Produktivität gut ausgeglichen sein können.
  • Zusätzlich ist ein anderes Ziel der Erfindung, einen Einkristall aus Calciumfluorid für Photolithographie (Wellenlänge von 200 nm oder weniger) bereitzustellen.
  • Zusätzliche Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden in der Beschreibung, die folgt, erklärt und werden teilweise aus der Beschreibung offensichtlich sein, oder können durch Anwenden der Erfindung erlernt werden. Die Ziele und andere Vorteile der Erfindung werden durch die Struktur, die besonders in der geschriebenen Beschreibung und Patentansprüchen davon erklärt ist, genauso wie den beigefügten Zeichnungen realisiert und erreicht.
  • Zum Erreichen dieser und anderer Vorteile und gemäß dem Zweck der Erfindung, wie ausgeführt und deutlich beschrieben, wird in der Erfindung ein Herstellungsverfahren gemäß Patentanspruch 1 für einen Einkristall aus Calciumfluorid bereitgestellt, dessen optische Eigenschaften mittels eines Ausheilungsprozesses verbessert sind, der die Schritte aufweist: Bereitstellen eines Einkristalls aus Calciumfluorid in einem abdichtbaren Behälter, Abdichten des Behälters mittels eines Vakuums, dann Erhitzen des Behälters mit einer Heizung, die außerhalb des Behälters angeordnet ist, so dass eine Temperatur innerhalb des Behälters auf eine erste Temperatur erhöht wird, die kleiner als ein Schmelzpunkt des Einkristalls aus Calciumfluorid ist, Aufrechterhalten der Temperatur innerhalb des Behälters bei der ersten Temperatur für eine bestimmte Zeitspanne, Absenken der Temperatur innerhalb des Behälters auf Raumtemperatur, wobei die erste Temperatur zwischen 1020°C und 1150°C ist.
  • Das Verfahren kann die Schritte aufweisen: Bereitstellen eines Einkristalls aus Calciumfluorid und eines Fluorinationsmittels in einem zweiten Behälter, der in einem abdichtbaren ersten Behälter angeordnet ist, Abdichten des ersten Behälters mittels eines Vakuums, dann Erhitzen des ersten Behälters mit einer Heizung, die außerhalb des ersten Behälters angeordnet ist, so dass eine Temperatur innerhalb des zweiten Behälters auf eine erste Temperatur erhöht wird, die kleiner als ein Schmelzpunkt des Einkristalls aus Calciumfluorid ist, während der zweite Behälter mit einer Fluorgas-Atmosphäre gefüllt ist, Aufrechterhalten der Temperatur innerhalb des zweiten Behälters bei der ersten Temperatur für eine bestimmte Zeitspanne, Verringern der Temperatur innerhalb des ersten Behälters und der Temperatur innerhalb des zweiten Behälters auf Raumtemperatur, Öffnen des Inneren des ersten Behälters zu einer normalen Atmosphäre, wobei die erste Temperatur zwischen 1020°C und 1150°C ist.
  • Das Verfahren kann auch aufweisen die Schritte: Bereitstellen eines Einkristalls aus Calciumfluorid in einem abdichtbaren Behälter, Abdichten des Behälters mittels eines Vakuums, dann Erhitzen des Behälters mit einer Heizung, die außerhalb des Behälters angeordnet ist, so dass eine Temperatur innerhalb des Behälters auf eine erste Temperatur erhöht wird, die kleiner als ein Schmelzpunkt des Einkristalls aus Calciumfluorid ist, Aufrechterhalten der Temperatur innerhalb des Behälters bei der ersten Temperatur für eine bestimmte Zeitspanne, Verringern der Temperatur innerhalb des Behälters auf Raumtemperatur, wobei der Behälter mit einem inerten Gas gefüllt ist und das Innere des Behälters auf einer Atmosphäre von ungefähr 10 kPa (1 atm) aufrechterhalten ist, so dass der Einkristall aus Calciumfluorid nicht oxidiert wird.
  • Das Verfahren kann auch aufweisen die Schritte: Bereitstellen eines Einkristalls aus Calciumfluorid und eines Fluorinationsmittels in einem zweiten Behälter, der in einem abdichtbaren ersten Behälter angeordnet ist, Abdichten des ersten Behälters mittels eines Vakuums, dann Erhitzen des ersten Behälters mit einer Heizung, die außerhalb des ersten Behälters angeordnet ist, so dass die Temperatur innerhalb des zweiten Behälters auf eine erste Temperatur erhöht wird, die kleiner als ein Schmelzpunkt des Einkristalls aus Calciumfluorid ist, während der zweite Behälter mit einer Fluorgas-Atmosphäre gefüllt ist, Aufrechterhalten der Temperatur innerhalb des zweiten Behälters bei der ersten Temperatur für eine bestimmte Zeitspanne, Verringern der Temperatur innerhalb des zweiten Behälters auf Raumtemperatur, und Öffnen des Inneren des ersten Behälters zu einer normalen Atmosphäre, wobei zum Verhindern von Oxidation des Einkristalls aus Calciumfluorid während des Prozesses der Prozess auf einem Minimum derart ausgeführt wird, dass das Fluorinationsmittel verdampft wird und zu einer Fluorgas-Atmosphäre innerhalb des zweiten Behälters wird, während ein Druck innerhalb des ersten Behälters auf ungefähr 10 kPa (1 atm) aufrechterhalten wird.
  • Das Verfahren kann auch aufweisen die Schritte: Bereitstellen eines Einkristalls aus Calciumfluorid in einem abdichtbaren Behälter, Abdichten des Behälters mittels eines Vakuums, dann Erhitzen des Behälters mit einer Heizung, die außerhalb des Behälters angeordnet ist, so dass eine Temperatur innerhalb des Behälters auf eine erste Temperatur erhöht wird, die kleiner als ein Schmelzpunkt des Einkristalls aus Calciumfluorid ist, Aufrechterhalten der Temperatur innerhalb des Behälters bei der ersten Temperatur für eine bestimmte Zeitspanne, Verringern der Temperatur innerhalb des Behälters auf Raumtemperatur, wobei die erste Temperatur, die zwischen 1020°C und 1150°C ist, auf eine zweite Temperatur, die in dem Bereich von 600°C bis 900°C ist, mit einer Rate von 1,2°C/Stunde oder weniger verringert wird.
  • In einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Einkristall aus Calciumfluorid für Photolithographie, die eine Wellenlänge von 250 nm oder weniger aufweist, mit einem Durchmesser von ∅ 200 mm oder größer, mit einem Doppelbrechungswert in der Richtung der Lichtachse, der 2 nm/cm oder weniger beträgt, bereitgestellt.
  • Es ist zu verstehen, dass beide, die vorangegangene allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung, beispielhaft und erklärend sind und beabsichtigt sind, weitere Erklärung der Erfindung bereitzustellen.
  • Kurzbeschreibung der beigefügten Zeichnungen
  • Die begleitenden Zeichnungen, die zum Bereitstellen eines weitergehenden Verständnisses der Erfindung enthalten sind, und die in diese Beschreibung aufgenommen sind und einen Teil dieser Beschreibung darstellen, erläutern Ausführungsbeispiele der Erfindung, und dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erklären der Prinzipien der Erfindung.
  • In den Zeichnungen:
  • 1 ist ein Zeitdiagramm, das den Zeitplan des Ausheilungsprozesses in einem vergleichenden Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 2 ist ein Zeitdiagramm, das den Zeitplan des Ausheilungsprozesses in dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 3 ist ein Zeitdiagramm, das den Zeitplan des Ausheilungsprozesses in dem ersten vergleichenden Beispiel des Standes der Technik zeigt;
  • 4 ist ein Zeitdiagramm, das den Zeitplan des Ausheilungsprozesses in dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 5 ist ein Zeitdiagramm, das den Zeitplan des Ausheilungsprozesses in dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt; und
  • 6 ist ein Zeitdiagramm, das den Zeitplan des Ausheilungsprozesses des zweiten vergleichenden Beispiels des Standes der Technik zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Die Erfindung stellt ein Herstellungsverfahren für einen Einkristall aus Calciumfluorid bereit, der seine optischen Eigenschaften durch einen Ausheilungsprozess verbessert hat, bei dem ein Einkristall aus Calciumfluorid in einem abdichtbaren Behälter enthalten ist, und der Behälter abgedichtet und evakuiert wird, gefolgt von einem Prozess des Erhitzens mit einer Heizung, die außerhalb des Behälters angeordnet ist, so dass die Temperatur innerhalb des Behälters auf eine erste Temperatur gesteigert wird, die kleiner als der Schmelzpunkt des Einkristalls aus Calciumfluorid ist, einem Prozess, durch den die Temperatur innerhalb des Behälters für eine bestimmte Zeitspanne bei der ersten Temperatur aufrechterhalten wird, und einem Prozess, durch den die Temperatur innerhalb des Behälters auf Raumtemperatur verringert wird, wobei die Maximaltemperatur des Ausheilungsprozesses auf eine erste Temperatur innerhalb des Bereichs von 1020°C bis 1150°C festgesetzt ist.
  • Die Erfindung stellt auch ein Herstellungsverfahren für einen Einkristall aus Calciumfluorid bereit, der seine optischen Eigenschaften durch einen Ausheilungsprozess verbessert hat, bei dem ein zweiter Behälter, der einen Einkristall aus Calciumfluorid und ein Fluorinationsmittel enthält, in einem abdichtbaren ersten Behälter angeordnet ist, der erste Behälter abgedichtet wird, und das Innere des ersten Behälters evakuiert wird, gefolgt von einem Prozess, bei dem durch Erhitzen mit einer Heizung, die außerhalb des ersten Behälters angebracht ist, die Temperatur innerhalb des ersten Behälters und/oder die Temperatur innerhalb des zweiten Behälters auf eine erste Temperatur erhöht wird, die kleiner als der Schmelzpunkt des Einkristalls aus Calciumfluorid ist, während der zweite Behälter mit einer Fluorgas-Atmosphäre gefüllt ist, einem Prozess, bei dem die Temperatur innerhalb des ersten Behälters und/oder die Temperatur innerhalb des zweiten Behälters für eine bestimmte Zeitspanne auf der ersten Temperatur aufrechterhalten wird, einem Prozess, bei dem die Temperatur innerhalb des ersten Behälters und/oder die Temperatur innerhalb des zweiten Behälters auf Raumtemperatur verringert wird, und einem Prozess, bei dem das Innere des ersten Behälters zu einer normalen Atmosphäre geöffnet wird, wobei die Maximaltemperatur des Ausheilungsprozesses auf eine erste Temperatur innerhalb eines Bereichs von 1020°C bis 1150°C festgesetzt ist.
  • Die Erfindung stellt auch ein Herstellungsverfahren für einen Einkristall aus Calciumfluorid bereit, dessen optischen Eigenschaften durch einen Ausheilungsprozess verbessert sind, bei dem ein Einkristall aus Calciumfluorid in einem abdichtbaren Behälter enthalten ist, und der Behälter abgedichtet und evakuiert wird, gefolgt von einem Prozess des Erhitzens mit einem Heizer, der außerhalb des Behälters angeordnet ist, so dass die Temperatur innerhalb des Behälters auf eine erste Temperatur erhöht wird, die kleiner als der Schmelzpunkt des Einkristalls aus Calciumfluorid ist, einem Prozess, durch den die Temperatur innerhalb des Behälters für eine bestimmte Zeitspanne auf der ersten Temperatur aufrechterhalten wird, und einem Prozess, durch den die Temperatur innerhalb des Behälters auf Raumtemperatur verringert wird, wobei ein Ausgleich zwischen dem Effekt des Verbesserns der optischen Eigenschaften des Einkristalls aus Calciumfluorid und der Produktivität (Lieferzeit und Kosten) erreicht wird, so dass während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich, in dem es einen besonders großen Effekt der Abkühlgeschwindigkeit auf die Verbesserung der optischen Eigenschaften des Einkristalls aus Calciumfluorid gibt, das Abkühlen mit ausreichender Langsamkeit ausgeführt wird. Jedoch ist während des Abkühlprozesses in dem Niedrigtemperatur-Bereich (dem Bereich mit einer niedrigeren Temperatur als der Hochtemperatur-Bereich), der weniger von solch einem Effekt hat, das Abkühlen schneller, wenn die Temperatur niedriger wird.
  • Die Erfindung stellt auch ein Herstellungsverfahren für einen Einkristall aus Calciumfluorid bereit, dessen optischen Eigenschaften durch einen Ausheilungsprozess verbessert sind, bei dem ein Einkristall aus Calciumfluorid in einem abdichtbaren Behälter enthalten ist, und der Behälter abgedichtet und evakuiert wird, gefolgt von einem Prozess des Erhitzens mit einem Heizer, der außerhalb des Behälters angeordnet ist, so dass die Temperatur innerhalb des Behälters auf eine erste Temperatur erhöht wird, die kleiner ist als der Schmelzpunkt des Einkristalls aus Calciumfluorid, einem Prozess, durch den die Temperatur innerhalb des Behälters für eine bestimmte Zeitspanne auf der ersten Temperatur aufrechterhalten wird, und einem Prozess, durch den die Temperatur innerhalb des Behälters auf Raumtemperatur verringert wird, wobei ein Ausheilungsprozess ausgeführt wird, indem ein inertes Gas in den Behälter gefüllt wird und die Atmosphäre innerhalb des Behälters auf 10 kPa (1 atm (oder ungefähr 1 atm)) zum Verhindern von Oxidation des Einkristalls aus Calciumfluorid während des Ausheilungsprozesses aufrechterhalten wird.
  • Die Erfindung stellt auch ein Herstellungsverfahren für einen Einkristall aus Calciumfluorid bereit, dessen optischen Eigenschaften durch einen Ausheilungsprozess verbessert sind, bei dem ein zweiter Behälter, der einen Einkristall aus Calciumfluorid und ein Fluorinationsmittel enthält, in einem abdichtbaren ersten Behälter angeordnet ist, der erste Behälter abgedichtet wird, und das Innere des ersten Behälters evakuiert wird, gefolgt von einem Prozess, bei dem durch Erhitzen mit einem Heizer, der außerhalb des ersten Behälters angeordnet ist, die Temperatur innerhalb des ersten Behälters und/oder die Temperatur innerhalb des zweiten Behälters auf eine erste Temperatur erhöht wird, die kleiner ist als der Schmelzpunkt des Einkristalls aus Calciumfluorid, während der zweite Behälter mit einer Fluorgas-Atmosphäre gefüllt wird, einem Prozess, bei dem die Temperatur innerhalb des ersten Behälters und/oder die Temperatur innerhalb des zweiten Behälters für eine bestimmte Zeitspanne auf der ersten Temperatur aufrechterhalten wird, einem Prozess, bei dem die Temperatur innerhalb des ersten Behälters und/oder die Temperatur innerhalb des zweiten Behälters auf Raumtemperatur verringert wird, und einem Prozess, bei dem das Innere des ersten Behälters zu einer normalen Atmosphäre geöffnet wird, wobei zum Verhindern von Oxidation des Einkristalls aus Calciumfluorid während des Ausheilungsprozesses der Ausheilungsprozess auf einem Minimum derart ausgeführt wird, dass das Fluorinationsmittel verdampft wird und zu einer Fluorgas-Atmosphäre innerhalb des zweiten Behälters wird, während der Druck innerhalb des ersten Behälters bei 10 kPa (1 atm (oder ungefähr 1 atm)) aufrechterhalten wird.
  • Die Erfindung stellt auch ein Herstellungsverfahren für einen Einkristall aus Calciumfluorid bereit, dessen optischen Eigenschaften durch einen Ausheilungsprozess verbessert sind, bei dem seine Maximaltemperatur während des Ausheilungsprozesses auf eine erste Temperatur gesetzt ist, die innerhalb des Bereichs von 1020 bis 1150°C ist, und die für eine bestimmte Zeitspanne aufrechterhalten wird, und ihre Abkühlgeschwindigkeit zum Erreichen einer zweiten Temperatur, die in dem Bereich von 600°C bis 800°C ist, von der ersten Temperatur aus auf 2°C/Stunde oder weniger festgesetzt ist, oder ihre Abkühlgeschwindigkeit zum Erreichen einer zweiten Temperatur, die in dem Bereich von 700°C bis 900°C ist, von der ersten Temperatur aus auf 2°C/Stunde oder weniger festgesetzt ist.
  • Die Erfindung stellt auch ein Herstellungsverfahren für einen Einkristall aus Calciumfluorid bereit, dessen optischen Eigenschaften durch einen Ausheilungsprozess verbessert sind, bei dem ein Einkristall aus Calciumfluorid in einem abdichtbaren Behälter enthalten ist, und der Behälter abgedichtet und evakuiert wird, gefolgt von einem Prozess des Erhitzens mit einem Heizer, der außerhalb des Behälters angeordnet ist, so dass die Temperatur innerhalb des Behälters auf eine erste Temperatur erhöht wird, die kleiner ist als der Schmelzpunkt des Einkristalls aus Calciumfluorid, einem Prozess, durch den die Temperatur innerhalb des Behälters für eine bestimmte Zeitspanne auf der ersten Temperatur aufrechterhalten wird, und einem Prozess, durch den die Temperatur innerhalb des Behälters auf Raumtemperatur verringert wird, wobei die Maximaltemperatur des Ausheilungsprozess auf eine erste Temperatur innerhalb des Bereichs von 1020°C bis 1150°C festgesetzt ist, und die Abkühlgeschwindigkeit zum Erreichen einer zweiten Temperatur, die in dem Bereich von 600°C bis 800°C ist, von der ersten Temperatur aus auf 2°C/Stunde oder weniger festgesetzt ist, oder die Abkühlgeschwindigkeit zum Erreichen einer zweiten Temperatur, die in dem Bereich von 700°C bis 900°C ist, von der ersten Temperatur aus auf 2°C/Stunde oder weniger festgesetzt ist.
  • Die Erfindung stellt auch ein Herstellungsverfahren für einen Einkristall aus Calciumfluorid bereit, dessen optischen Eigenschaften durch einen Ausheilungsprozess verbessert sind, bei dem ein zweiter Behälter, der einen Einkristall aus Calciumfluorid und ein Fluorinationsmittel enthält, in einem abdichtbaren ersten Behälter angeordnet ist, der erste Behälter abgedichtet wird und das Innere des ersten Behälters evakuiert wird, gefolgt von einem Prozess, bei dem durch Erhitzen mit einem Heizer, der außerhalb des ersten Behälters angeordnet ist, die Temperatur innerhalb des ersten Behälters und/oder die Temperatur innerhalb des zweiten Behälters auf eine erste Temperatur erhöht wird, die kleiner ist als der Schmelzpunkt des Einkristalls aus Calciumfluorid, während der zweite Behälter mit einer Fluorgas-Atmosphäre gefüllt wird, einem Prozess, bei dem die Temperatur innerhalb des ersten Behälters und/oder die Temperatur innerhalb des zweiten Behälters für eine bestimmte Zeitspanne auf der ersten Temperatur aufrechterhalten wird, einem Prozess, bei dem die Temperatur innerhalb des ersten Behälters und/oder die Temperatur innerhalb des zweiten Behälters auf Raumtemperatur verringert wird, und einem Prozess, bei dem das Innere des ersten Behälters zu einer normalen Atmosphäre geöffnet wird, wobei die Maximaltemperatur des Ausheilungsprozesses auf eine erste Temperatur innerhalb des Bereichs von 1020°C bis 1150°C festgesetzt ist, und die Abkühlgeschwindigkeit zum Erreichen einer zweiten Temperatur, die in dem Bereich von 600°C bis 800°C ist, von der ersten Temperatur aus auf 1,2°C/Stunde oder weniger festgesetzt ist, oder die Abkühlgeschwindigkeit zum Erreichen einer zweiten Temperatur, die in dem Bereich von 700°C bis 900°C ist, von der ersten Temperatur aus auf 1,2°C/Stunde oder weniger festgesetzt ist.
  • Die Erfindung stellt ferner ein Herstellungsverfahren für einen Einkristall aus Calciumfluorid für Photolithographie (eine Wellenlänge von 250 nm oder weniger) mit einem großen Durchmesser (∅ 200 mm oder größer) bereit, wobei der Doppelbrechungswert in der Richtung der Lichtachse 2 nm/cm oder weniger ist.
  • Für den Ausheilungsprozess, der zum Verbessern der optischen Eigenschaften eines Einkristalls aus Calciumfluorid (wie zum Beispiel Reduzieren der Doppelbrechung) ausgeführt wird, sind nicht nur die Art der Vorrichtung und Atmosphäre, die verwendet werden, wichtig, sondern auch der Typ des Zeitplans, der verwendet wird, wird ein wichtiger Punkt. Zum Beispiel ist es für Zeitpläne wesentlich zu enthalten, was die Maximaltemperatur in Grad°C des Ausheilens sein sollte, wie lange es dauern sollte, die Temperatur von Raumtemperatur auf die Maximaltemperatur zu erhöhen, wie lange die Maximaltemperatur aufrechterhalten werden sollte, und dann wie lange es dauern sollte, auf Raumtemperatur abzukühlen.
  • Daher wurde nach der sorgfältigen Forschung des Erfinders herausgefunden, dass 1020°C bis 1150°C die optimale Maximaltemperatur ist. In anderen Worten, wenn die Maximaltemperatur 1150°C oder größer ist, werden Defekte, die die Ursache von Streuung sein werden, innerhalb des Calciumfluorids leicht erzeugt. Wenn die Maximaltemperatur 1020°C oder weniger ist, ist der Ausheilungseffekt zum Verbessern der optischen Eigenschaften nicht ausreichend. Daher hat das Herstellungsverfahren der Erfindung die Maximaltemperatur des Ausheilungsprozesses auf eine bestimmte Temperatur (erste Temperatur) innerhalb des Bereichs von 1020°C bis 1150°C festgesetzt.
  • Daher ist es mit der Erfindung möglich, einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem gleichförmigen Brechungsindex und ausreichend kleiner Doppelbrechung zu erzielen, der in einem optischen System für Photolithographie verwendet werden kann, und insbesondere ist es möglich, einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 200 mm oder größer) zu erzielen, der wünschenswerte optische Eigenschaften aufweist, die für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden können.
  • Zum Beispiel sind ungefähr 24 Stunden für die Zeitspanne, die die Maximaltemperatur aufrechterhalten werden sollte, ausreichend, jedoch ist es wünschenswert, dass, wenn der Durchmesser und die Masse des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) ansteigen, auch die Spanne ansteigt. Die Heizgeschwindigkeit von Raumtemperatur auf die Maximaltemperatur kann bis zu dem Ausmaß gesetzt sein, dass es keine nachteiligen Effekte auf das verarbeitete Objekt (Einkristall aus Calciumfluorid) aufgrund des thermischen. Schocks gibt.
  • Als Nächstes wird der Abkühlprozess beschrieben, nachdem die Maximaltemperatur für die bestimmte Zeitspanne, wie oben erwähnt, aufrechterhalten ist. Dieser Prozess ist insbesondere zum Verbessern der optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) wichtig. In anderen Worten, je kleiner die Abkühlgeschwindigkeit ist, desto größer ist der Effekt der Verbesserung der optischen Eigenschaften. Wenn jedoch die Abkühlgeschwindigkeit zu schnell ist, kann ein angemessener Effekt nicht erreicht werden. Daher ist in dem Herstellungsverfahren der Erfindung die Abkühlgeschwindigkeit von der Maximaltemperatur (erste Temperatur) auf eine zweite Temperatur auf 2°C/Stunde oder weniger festgesetzt.
  • Die Erfinder entdeckten, dass die Abkühlgeschwindigkeit in dem Hochtemperatur-Bereich von der Maximaltemperatur auf die bestimmte Temperatur (zweite Temperatur), die in dem Bereich von 600°C bis 800°C ist, oder in dem Bereich von 700°C bis 900°C, insbesondere einen großen Effekt auf die optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) vermittelt. Daher ist in dem Herstellungsverfahren der Erfindung die Abkühlgeschwindigkeit von der Maximaltemperatur (erste Temperatur) auf eine bestimmte Temperatur (zweite Temperatur), die in dem Bereich von 600°C bis 800°C, oder in dem Bereich von 700°C bis 900°C ist, auf 2°C/Stunde oder weniger festgesetzt. Mit der Erfindung ist es möglich, einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 200 mm oder größer) zu erreichen, der ganz hervorragende optische Eigenschaften aufweist, der für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann.
  • Die Länge der Abkühlperiode vermittelt einen großen Einfluss auf die Produktivität (Lieferzeit und Kosten) und daher ist es von diesem Standpunkt aus wünschenswert, eine so kurze wie mögliche Abkühlperiode zu haben. Daher haben die Erfinder einen Ausgleich zwischen dem Effekt des Verbesserns der optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) und der Produktivität erzeugt, so dass während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich, für den es einen besonders großen Effekt der Abkühlgeschwindigkeit auf die Verbesserung der optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) gibt, die Abkühlung mit ausreichender Langsamkeit, wie oben beschrieben, ausgeführt wird. Während des Abkühlprozesses in dem Niedrigtemperatur-Bereich, der weniger von einem solchen Effekt hat, wird jedoch schneller abgekühlt, wenn die Temperatur niedriger wird. Präziser ist in dem Herstellungsverfahren der Erfindung während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich, der von der bestimmten Temperatur (erste Temperatur) auf eine andere bestimmte Temperatur (zweite Temperatur), die in dem Bereich von 600°C bis 800°C oder 700°C bis 900°C ist, die Abkühlgeschwindigkeit auf 2°C/Stunde oder weniger festgesetzt, und während des Abkühlprozesses in dem Niedrigtemperatur-Bereich, der von der bestimmten Temperatur (zweite Temperatur) ist, ist die Abkühlgeschwindigkeit auf 3°C/Stunde oder weniger festgesetzt. Daher kann mit der Erfindung nicht nur ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 200 mm oder größer), der hervorragende optische Eigenschaften aufweist, durch den Effekt erreicht werden, sondern sind auch dieser Effekt und die Produktivität ausgeglichen.
  • Wie oben beschrieben ist es für den Ausheilungsprozess für ein Calciumfluorid mit großem Durchmesser (∅ 200 mm oder größer) wichtig, während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich sehr langsam (Abkühlgeschwindigkeit: 2°C/Stunde oder weniger) abzukühlen, da es einen sehr großen Effekt auf die Verbesserung der optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) aufgrund der Abkühlgeschwindigkeit gibt. Zum Beispiel wird, wie in einem vergleichenden Beispiel, das später beschrieben wird, das Abkühlen von der Maximaltemperatur auf 900°C (Hochtemperatur-Bereich) mit der überschnellen Geschwindigkeit von 3°C/Stunde ausgeführt, und Calciumfluorid mit hervorragenden optischen Eigenschaften konnte nicht erreicht werden.
  • Auch für den späteren Abkühlprozess, bei dem Niedrigtemperatur-Bereich sollte plötzliches Abkühlen vermieden werden. Es ist vorzuziehen, während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich und/oder Niedrigtemperatur-Bereich (insbesondere dem Abkühlprozess bei hohen Temperaturen) einen einzelnen Prozess (eine Abkühlgeschwindigkeit) in mehrere Stufen (zwei oder mehr Abkühlgeschwindigkeiten) aufzuteilen, wenn das verarbeitete Objekt (Einkristall aus Calciumfluorid) größer wird.
  • In anderen Worten, es ist vorzuziehen, den Abkühlprozess, bei dem Hochtemperatur-Bereich und/oder Niedrigtemperatur-Bereich (insbesondere den Abkühlprozess bei hohen Temperaturen) zu unterteilen (Addieren eines oder zweier oder mehrerer Abkühlprozesse bei einer Geschwindigkeit, die kleiner ist als eine Abkühlgeschwindigkeit während einer einzelnen Stufe), wenn das verarbeitete Objekt (Einkristall aus Calciumfluorid) größer wird, bis zu dem Ausmaß, dass die Produktivität ausreichend hoch gehalten werden kann. In diesem Fall kann mit dem Ansteigen der Anzahl der Unterteilungen der gesamte Hochtemperatur-Bereich und/oder Niedrigtemperatur-Bereich erweitert werden.
  • Zusätzlich ist es vorzuziehen, wenn das Verarbeitungsobjekt (Einkristall aus Calciumfluorid) größer wird, dass der Temperaturbereich in dem die zweite Temperatur enthalten ist, erhöht ist (zu einer höheren Temperatur verschoben ist) und der Temperaturbereich bis zu dem Ausmaß verengt ist, dass die Produktivität ausreichend aufrechterhalten werden kann. Wenn zum Beispiel das verarbeitete Objekt (Einkristall aus Calciumfluorid) größer wird, ist es vorzuziehen, den Temperatur-Bereich von 600°C bis 800°C oder den Bereich von 700°C bis 900°C, in dem die zweite Temperatur enthalten ist, zu einem höheren oder engeren Bereich wie zum Beispiel 650°C bis 850°C, 750°C bis 950°C, 700°C bis 800°C, 800°C bis 900°C, 800°C bis 850°C, 850°C bis 900°C, oder 900°C bis 950°C bis zu dem Ausmaß zu ändern, dass die Produktivität ausreichend aufrechterhalten werden kann.
  • Alternativ ist es vorzuziehen, wenn das verarbeitete Objekt (Einkristall aus Calciumfluorid) größer wird, einige Bedingungen wie zum Beispiel die Unterteilungen des Abkühlprozesses, Ausweitung oder Verringerung des Temperaturbereichs, in dem die zweite Temperatur enthalten ist, und die Verschiebung von jedem Temperaturbereich zu einer höheren Temperatur, bis zu dem Ausmaß geeignet zusammen zu benutzen, dass die Produktivität ausreichend aufrechterhalten werden kann. Indem es diese Struktur aufweist, kann nicht nur ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser erreicht werden, der hervorragende optische Eigenschaften aufweist, die für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden können, sondern kann auch die Produktivität ausreichend aufrechterhalten werden, auch wenn das verarbeitete Objekt (Einkristall aus Calciumfluorid) weiterhin vergrößert ist.
  • Das Herstellungsverfahren des Einkristalls aus Calciumfluorid der Erfindung ist wirksam zum Erreichen eines Einkristalls aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 200 mm oder größer) und einem Doppelbrechungswert in der Richtung der Lichtachse von 2 nm/cm oder weniger, der in einem optischen System für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann.
  • Ferner, ist das Herstellungsverfahren des Einkristalls aus Calciumfluorid der Erfindung wirksam zum Erreichen eines Einkristalls aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 200 mm oder größer) und einem Doppelbrechungswert in der außeraxialen Richtung senkrecht zu der Lichtachse von 5 nm/cm oder weniger, der in einem optischen System für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann.
  • Das Herstellungsverfahren des Einkristalls aus Calciumfluorid der Erfindung ist wirksam zum Erreichen eines Einkristalls aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 200 mm oder größer), der in einem optischen System für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann. Zusätzlich ist das Herstellungsverfahren des Einkristalls aus Calciumfluorid der Erfindung wirksam zum Erreichen eines Einkristalls aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 200 mm oder größer) und einer Differenz in dem Brechungsindex Δn von 2 × 10–6 oder weniger, der in einem optischen System für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann.
  • Wie oben beschrieben, wird Calciumfluorid mit einer kleinen Doppelbrechung, die für Calciumfluorid von 0 200 mm oder größer nicht möglich war, mit der Erfindung möglich. Daher kann Calciumfluorid, das in der Praxis für Photolithographie (mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger) verwendet werden kann, geliefert werden. Zusätzlich hat die Gleichförmigkeit des Brechungsindex ausreichende Gleichförmigkeit erreicht. In der Vergangenheit konnte nämlich ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 200 mm oder größer) und einem kleinen Doppelbrechungswert für Photolithographie (Wellenlänge von 250 nm oder weniger) nicht erreicht werden, jedoch ist es nun möglich, solch einen Kristall mit der Erfindung herzustellen.
  • Die Messung der Doppelbrechung für ein Material (Calciumfluorid) mit einem Durchmesser von 200 mm und einer Dicke von 50 mm wurde in der Richtung senkrecht zu der Ebene (nachstehend als die Richtung der Lichtachse bezeichnet) und in der Richtung senkrecht zu dieser (nachstehend als die außeraxiale Richtung bezeichnet) ausgeführt. Es gab eine Rotation von 360 Grad in der außeraxialen Richtung, als jedoch die Messung ausgeführt wurde, wurde gefunden, dass sie ungefähr den gleichen Wert hatten. Zusätzlich wurde gefunden, dass die eine in der außeraxialen Richtung die doppelte optische Wegdifferenz pro Einheitslänge hat als die eine in der Richtung der Lichtachse.
  • Es ist vorzuziehen, dass die Herstellungsvorrichtung zum Erreichen von Calciumfluorid mit hervorragenden optischen Eigenschaften mit Ausheilen, die für die Erfindung verwendet wird, einen Behälter zum Umgeben des verarbeiteten Objekts (Calciumfluorid) und eine dazu externe Heizungsvorrichtung aufweist. Zusätzlich ist es für das verarbeitete Objekt (Calciumfluorid) wünschenswert, während des Ausheilungsprozesses keine Ungleichmäßigkeit in der Temperatur zu erfahren.
  • Eine Atmosphäre aus inertem Gas, eine Vakuum-Atmosphäre oder eine Fluor-Atmosphäre wird als Atmosphäre während des Ausheilungsprozesses verwendet, da die Oxidationsreaktion von Calciumfluorid in einer gewöhnlichen Atmosphäre bei 700°C oder größer voranschreitet. Zusätzlich ist es wünschenswert, den Druck innerhalb des Behälters oder des ersten Behälters auf 1 atm (oder ungefähr 1 atm) festzusetzen, was dem normalen atmosphärischem Druck entspricht (oder ungefähr entspricht), so dass ein Einkristall aus Calciumfluorid für Photolithographie (Wellenlänge von 250 nm oder weniger) mit Stabilität erreicht werden kann. Das ist, weil es Deformation und Zerstörung des Ausheilungsbehälters (ein abdichtbarer Behälter oder erster Behälter) aufgrund des Unterschiedes zwischen dem normalen atmosphärischen Druck (außerhalb des Behälters) und dem Druck innerhalb des Behälters unter Hochtemperatur-Bedingungen verhindert.
  • Die Erfindung ist im Detail beschrieben, wobei Ausführungsbeispiele wie folgend verwendet werden, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • Erstes Ausführungsbeispiel (vergleichend)
  • Die Herstellungsvorrichtung der Ausführungsbeispiele, das den Zweck des Erreichens von Calciumfluorid mit hervorragenden optischen Eigenschaften mittels Verwendens eines Ausheilungsprozesses hat, weist einen abdichtbaren ersten Behälter (nichtrostender Behälter), der abgedichtet und evakuiert wird, nachdem ein auszuheilender Einkristall aus Calciumfluorid darin platziert ist, einen zweiten Behälter (Behälter aus Kohlenstoff) mit dem darin platzierten Einkristall aus Calciumfluorid und einem darin platzierten Fluorinationsmittel, der in dem ersten Behälter angeordnet ist, ein Evakuierungssystem, das an den ersten Behälter angeschlossen ist, und eine Heizung, die außerhalb des ersten Behälters angeordnet ist, auf.
  • Unter Verwenden dieser Vorrichtung wurde ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 200 mm oder größer), der hervorragende optische Eigenschaften aufweist, der für Photolithograpie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann, erreicht, indem Calciumfluorid mit einer Größe von ∅ 200 mm × 50 mm mit dem folgenden Zeitplan ausgeheilt wurde. Wie in 1 gezeigt benötigt der gesamte Prozess ungefähr 13 Tage.
  • Tabelle 1
    Figure 00270001
  • In anderen Worten wurde, mit dem Herstellungsverfahren der Erfindung die Maximaltemperatur des Ausheilens auf 1050°C (erste Temperatur innerhalb des Bereichs von 1020°C bis 1150°C) festgesetzt und für eine bestimmte Zeitspanne (24 Stunden) aufrechterhalten. Während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich von der ersten Temperatur auf 900°C (zweite Temperatur in dem Bereich von 600°C bis 800°C, oder in dem Bereich von 700°C bis 900°C), wurde die Abkühlgeschwindigkeit auf 2°C/Stunde (2°C/Stunde oder weniger) festgesetzt. Zusätzlich wurde während des Abkühlprozesses in dem Niedrigtemperatur-Bereich von der zweiten Temperatur auf Raumtemperatur die Abkühlgeschwindigkeit auf 5°C/Stunde (5°C/Stunde oder weniger) festgesetzt.
  • Die Doppelbrechung und die Gleichförmigkeit des Brechungsindex des hergestellten Einkristalls aus Calciumfluorid wurden gemessen. Der Maximalwert der Doppelbrechung (in der Richtung der Lichtachse) war 1,5 nm/cm und die außeraxiale Spannung (Doppelbrechung in der außeraxialen Richtung) war 5 nm/cm. Zusätzlich war die Gleichförmigkeit des Brechungsindex Δn = 1,2E-6 und das RMS (quadratische Mittel) nach sphärischer Anpassung war 70E-4λ (λ = 632,8 nm). Er hatte ganz hervorragende optische Eigenschaften, die für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden können.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wurde Abkühlung in dem Hochtemperatur-Bereich mit ausreichender Langsamkeit ausgeführt, da die Abkühlgeschwindigkeit während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich einen besonders großen Effekt auf die Verbesserung der optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) hat. Während des Abkühlprozesses in dem Niedrigtemperatur-Bereich, der weniger von einem solchen Effekt hat, war das Abkühlen beschleunigt, wenn die Temperatur abnahm. Daher wurde ein Ausgleich zwischen dem Effekt des Verbesserns der optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) und der Produktivität erreicht.
  • Daher ist es mit diesem Ausführungsbeispiel möglich, einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem gleichförmigen Brechungsindex und ausreichend kleiner Doppelbrechung zu erreichen, der in einem optischen System für Photolithographie verwendet werden kann. Es ist nicht nur möglich, einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 200 mm oder größer) zu erreichen, der hervorragende optische Eigenschaften aufweist, der insbesondere für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann, sondern auch die Produktivität kann ausreichend aufrechterhalten werden.
  • Zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel
  • Unter Verwendung der gleichen Vorrichtung wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, wurde ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 200 mm oder größer), der hervorragende optische Eigenschaften aufweist, der für Photolithograpie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann, durch Ausheilen von Calciumfluorid mit einer Größe von ∅ 210 mm × 52 mm mit dem folgenden Zeitplan hergestellt. Wie in 2 gezeigt, benötigt der gesamte Prozess ungefähr 25 Tage.
  • Tabelle 2
    Figure 00290001
  • In anderen Worten wurde mit dem Herstellungsverfahren der Erfindung die Maximaltemperatur auf 1080°C (erste Temperatur innerhalb des Bereichs von 1020°C bis 1150°C) festgesetzt und sie wurde für eine bestimmte Zeitspanne (36 Stunden) aufrechterhalten. Während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich von der ersten Temperatur auf 800°C (zweite Temperatur in dem Bereich von 600°C bis 800°C, oder in dem Bereich von 700°C bis 900°C), wurde die Abkühlgeschwindigkeit auf 1°C/Stunde (2°C/Stunde oder weniger) festgesetzt. Während des Abkühlprozesses in dem Niedrigtemperatur-Bereich von der dritten Temperatur auf Raumtemperatur wurde die Abkühlgeschwindigkeit auf 3°C/Stunde (5°C/Stunde oder weniger) festgesetzt.
  • Die Doppelbrechung und die Gleichförmigkeit des Brechungsindex des hergestellten Einkristalls aus Calciumfluorid wurden gemessen. Der Maximalwert der Doppelbrechung (in der Richtung der Lichtachse) war 1,8 nm/cm und die außeraxiale Spannung (Doppelbrechung in der außeraxialen Richtung) war 4 nm/cm. Zusätzlich war die Gleichförmigkeit des Brechungsindex Δn = 1,8E-6 und das RMS (quadratische Mittel) nach sphärischer Anpassung war 58E-4λ (λ = 632,8 nm). Er hatte ganz hervorragende optische Eigenschaften, die für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden können.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wurde Abkühlung in dem Hochtemperatur-Bereich mit ausreichender Langsamkeit ausgeführt, da die Abkühlgeschwindigkeit während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich einen besonders großen Effekt auf die Verbesserung der optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) hat. Während des Abkühlprozesses in den Niedrigtemperatur-Bereichen, die weniger von einem solchen Effekt haben, war das Abkühlen beschleunigt, wenn die Temperatur abnahm. Daher wurde ein Ausgleich zwischen dem Effekt des Verbesserns der optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) und der Produktivität erreicht.
  • Daher ist es mit diesem Ausführungsbeispiel möglich, einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem gleichförmigen Brechungsindex und einer ausreichend kleinen Doppelbrechung zu erreichen, der für Photolithographie verwendet werden kann. Es ist nicht nur möglich, einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 200 mm oder größer) zu erreichen, der hervorragende optische Eigenschaften aufweist, der insbesondere für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann, sondern auch die Produktivität kann ausreichend aufrechterhalten werden.
  • Vergleichendes Beispiel
  • Unter Verwendung der gleichen Vorrichtung wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, wurde ein Einkristall aus Calciumfluorid hergestellt, indem Calciumfluorid mit einer Größe von ∅ 200 mm × 50 mm mit dem folgenden Zeitplan ausgeheilt wurde. Wie in 3 gezeigt, benötigt der gesamte Prozess ungefähr 12 Tage.
  • Tabelle 3
    Figure 00310001
  • In anderen Worten wurde in dem Herstellungsverfahren dieses vergleichenden Beispiels die Maximaltemperatur des Ausheilens auf 1050°C festgesetzt, und sie wurde für eine bestimmte Zeitspanne (24 Stunden) aufrechterhalten. Dann wurde es mit einer Geschwindigkeit von 3°C/Stunde auf 900°C abgekühlt. Dann, von 900°C auf Raumtemperatur, war die Abkühlgeschwindigkeit auf 5°C/Stunde festgesetzt, um eine bessere Produktivität zu haben.
  • Die Doppelbrechung und die Gleichförmigkeit des Brechungsindex des hergestellten Einkristalls aus Calciumfluorid wurden gemessen. Der Maximalwert der Doppelbrechung (in der Richtung der Lichtachse) war 3,2 nm/cm und die außenaxiale Spannung (Doppelbrechung in der außenaxialen Richtung) war 16 nm/cm. Daher besaß er keine optischen Eigenschaften, die für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden konnten. In diesem vergleichenden Beispiel wurde nämlich während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich, der einen sehr großen Effekt auf die Verbesserung der optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) aufgrund der Abkühlgeschwindigkeit aufweist, Abkühlung so schnell ausgeführt, dass ein Einkristall aus Calciumfluorid mit hervorragenden optischen Eigenschaften, der für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden könnte, nicht erreicht werden konnte.
  • Wie oben beschrieben, kann mit der Erfindung ein Einkristall aus Calciumfluorid mit hervorragender Gleichförmigkeit des Brechungsindex und einer ausreichend kleinen Doppelbrechung, der in einem optischen System für Photolithographie verwendet werden kann, erreicht werden. Insbesondere kann ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 200 mm oder größer), der hervorragende optische Eigenschaften aufweist, der für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann, erreicht werden. Zusätzlich kann mit der Erfindung nicht nur ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 200 mm oder größer), der hervorragende optische Eigenschaften aufweist, erreicht werden, sondern auch die Produktivität kann ausreichend aufrechterhalten werden.
  • Mit der Erfindung kann Calciumfluorid mit einer kleinen Doppelbrechung erreicht werden, die in der Vergangenheit für einen großen Calciumfluorid von ∅ 200 mm oder größer unmöglich war. Daher kann Calciumfluorid, das in der Praxis für Photolithographie (Wellenlänge von 200 nm oder weniger) verwendet werden kann, geliefert werden. Zusätzlich hat die Gleichförmigkeit des Brechungsindex eine ausreichende Gleichförmigkeit erreicht. Die Zeitspanne, die für den Ausheilungsprozess benötigt wird, ist 2 bis 4 Wochen. Diese Zeitspanne ist kein Problem für die Produktion, und Kosten können auf einem Minimum gehalten werden.
  • Als Nächstes wird ein Herstellungsprozess betrachtet, bei dem es möglich ist, einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem gleichförmigen Brechungsindex und ausreichend kleiner Doppelbrechung zu erreichen, der in einem optischen System für Photolithographie verwendet werden kann, und insbesondere ist es möglich, einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 230 mm oder größer) zu erreichen, der wünschenswerte optische Eigenschaften aufweist, der für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann.
  • Es ist wünschenswert, wenn die Zeitspanne, die die Maximaltemperatur, wie oben beschrieben, aufrechterhalten wird, länger ist, wenn der Durchmesser und die Masse des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) größer sind. Zum Beispiel ist es wünschenswert, wenn ein Einkristall aus Calciumfluorid mit ∅ 230 mm oder größer und einer Dicke von 50 mm oder größer ausgeheilt wird, die Aufrechterhaltezeit 48 Stunden oder größer zu haben. Die Aufheizgeschwindigkeit von Raumtemperatur auf die Maximaltemperatur kann bis zu dem Ausmaß gesetzt sein, dass es keine nachteiligen Effekte auf das verarbeitete Objekt (Einkristall aus Calciumfluorid) aufgrund des thermischen Schocks gibt.
  • Als Nächstes ist der Abkühlprozess beschrieben, nachdem die Maximaltemperatur für die bestimmte Zeitspanne, wie oben erwähnt, aufrechterhalten ist. Dieser Prozess ist insbesondere zum Verbessern der optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) wichtig. In anderen Worten, je kleiner die Abkühlgeschwindigkeit ist, desto größer ist der Effekt der Verbesserung auf die optischen Eigenschaften. Wenn jedoch die Abkühlgeschwindigkeit zu schnell ist, kann ein ausreichender Effekt nicht erreicht werden.
  • Die Erfinder entdeckten, dass insbesondere die Abkühlgeschwindigkeit in dem Hochtemperatur-Bereich von der Maximaltemperatur auf eine bestimmte Temperatur (zweite Temperatur), die in dem Bereich von 600°C bis 800°C oder in dem Bereich von 700°C bis 900°C ist, einen großen Effekt auf die optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) vermittelt. Daher wird in dem Herstellungsverfahren der Erfindung ein Einkristall aus Calciumfluorid mit verbesserten optischen Eigenschaften hergestellt, indem er für eine bestimmte Zeitspanne auf der Maximaltemperatur des Ausheilungsprozesses aufrechterhalten wird, die eine bestimmte Temperatur (erste Temperatur) ist und die in dem Bereich von 1020°C bis 1150°C ist, und dann wird, während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich von der bestimmten Temperatur (erste Temperatur) auf eine bestimmte Temperatur (zweite Temperatur), die in dem Bereich von 600°C bis 800°C oder in dem Bereich von 700°C bis 900°C ist, die Abkühlgeschwindigkeit auf 1,2°C/Stunde oder weniger festgesetzt. Daher ist es mit der Erfindung möglich, einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem gleichförmigen Brechungsindex und ausreichend kleiner Doppelbrechung zu erreichen, der in einem optischen System für Photolithographie verwendet werden kann, und insbesondere ist es möglich, einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 230 mm oder größer) zu erreichen, der wünschenswerte optische Eigenschaften aufweist, der für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann.
  • Die Länge der Abkühlperiode vermittelt einen großen Effekt auf die Produktivität und daher ist es von diesem Standpunkt aus wünschenswert, eine so kurze wie mögliche Abkühlperiode zu haben. Daher haben die Erfinder einen Ausgleich zwischen dem Effekt des Verbesserns der optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objektes (Einkristall aus Calciumfluorid) und der Produktivität erzeugt, so dass während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich, für den es einen besonders großen Effekt der Abkühlgeschwindigkeit auf die Verbesserung der optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objektes (Einkristall aus Calciumfluorid) gibt, die Abkühlung, wie oben beschrieben, mit ausreichender Langsamkeit ausgeführt wird. Während des Abkühlprozesses in den Mitteltemperatur- und Niedrigtemperatur-Bereichen, die weniger von einem solchen Effekt aufweisen, wird es jedoch schneller abgekühlt, wenn die Temperatur niedriger wird.
  • In anderen Worten, während des Abkühlprozesses in dem Mitteltemperatur-Bereich, der von der bestimmten Temperatur (zweite Temperatur) auf eine andere bestimmte Temperatur (dritte Temperatur) ist, die in dem Bereich von 400°C bis 500°C oder 500°C bis 600°C ist, wird die Abkühlgeschwindigkeit auf 3°C/Stunde oder weniger festgesetzt, und während des Abkühlprozesses in dem Niedrigtemperatur-Bereich, der von der bestimmten Temperatur (dritte Temperatur) bis Raumtemperatur ist, wird die Abkühlgeschwindigkeit auf 5°C/Stunde oder weniger festgesetzt. Daher kann mit der Erfindung nicht nur ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 230 mm oder größer), der hervorragende optische Eigenschaften aufweist, mittels des Effekts erreicht werden, sondern auch der Effekt und die Produktivität ausgeglichen werden.
  • Wie oben beschrieben ist es für den Ausheilungsprozess für ein Calciumfluorid mit großem Durchmesser (∅ 230 mm oder größer) wichtig, sehr langsam (Abkühlgeschwindigkeit: 1,2°C/Stunde oder weniger) während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich abzukühlen, da es einen sehr großen Effekt auf die Verbesserung der optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) aufgrund der Abkühlgeschwindigkeit gibt. Sogar für den Abkühlprozess in den Mitteltemperatur- und Niedrigtemperatur-Bereichen ist es besser, plötzliche Abkühlung zu vermeiden. Zum Beispiel kann, wie später in einem vergleichenden Beispiel beschrieben wird, sogar wenn Abkühlung von der Maximaltemperatur auf 900°C (Hochtemperatur-Bereich) bei einer Geschwindigkeit von 0,7°C/Stunde ausgeführt wird, Calciumfluorid mit hervorragenden optischen Eigenschaften nicht erreicht werden, wenn es dann (Mitteltemperatur- und Niedrigtemperatur-Bereich) mit der überschnellen Geschwindigkeit von 5°C/Stunde abgekühlt wird.
  • Es ist vorzuziehen, einen einzelnen Prozess (Abkühlgeschwindigkeit) in mehrere Stufen (zwei oder mehr Abkühlgeschwindigkeiten) während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich und/oder Mitteltemperatur-Bereich (insbesondere den Abkühlprozess bei hohen Temperaturen) aufzuteilen, wenn das verarbeitete Objekt (Einkristall aus Calciumfluorid) größer wird. In anderen Worten ist es vorzuziehen, den Abkühlprozess, bei dem Hochtemperatur-Bereich und/oder Mitteltemperatur-Bereich (insbesondere den Abkühlprozess bei hohen Temperaturen) zu unterteilen (hinzufügen eines oder zweier oder mehrerer Abkühlprozesse mit einer Geschwindigkeit, die kleiner als die Abkühlgeschwindigkeit während einer einzelnen Stufe ist), wenn das verarbeitete Objekt (Einkristall aus Calciumfluorid) größer wird, bis zu dem Ausmaß, dass die Produktivität ausreichend aufrechterhalten werden kann. In diesem Fall kann, gemeinsam mit dem Anstieg der Anzahl der Unterteilungen, der gesamte Hochtemperatur-Bereich und/oder Mitteltemperatur-Bereich erweitert werden.
  • Zusätzlich ist es vorzuziehen, wenn das verarbeitete Objekt (Einkristall aus Calciumfluorid) größer wird, dass die Temperaturbereiche, in denen die zweiten und dritten Temperaturen enthalten sind, erhöht werden (zu einer höheren Temperatur verschoben werden) und die Temperaturbereiche bis zu dem Ausmaß, dass die Produktivität ausreichend aufrechterhalten werden kann, verengt werden. Wenn zum Beispiel das verarbeitete Objekt (Einkristall aus Calciumfluorid) größer wird, ist es vorzuziehen, den Temperaturbereich von 600 bis 800°C oder den Bereich von 700°C bis 900°C, in dem die zweite Temperatur enthalten ist, zu einem höheren oder engeren Bereich, wie zum Beispiel 650°C bis 850°C, 750°C bis 950°C, 700°C bis 800°C, 800°C bis 900°C, 800°C bis 850°C, 850°C bis 900°C oder 900°C bis 950°C bis zu dem Ausmaß zu ändern, dass die Produktivität ausreichend aufrechterhalten werden kann.
  • Alternativ ist es vorzuziehen, wenn das verarbeitete Objekt (Einkristall aus Calciumfluorid) größer wird, einige Bedingungen wie zum Beispiel die Unterteilungen des Abkühlprozesses, Ausdehnung oder Reduzierung der Temperaturbereiche, in denen die zweite und dritte Temperatur enthalten sind, und die Verschiebung jedes Temperaturbereichs zu einer höheren Temperatur passend miteinander bis zu dem Ausmaß zu benutzen, dass die Produktivität ausreichend hochgehalten werden kann. Indem man die Struktur hat, kann, auch wenn das verarbeitete Objekt (Einkristall aus Calciumfluorid) weiter vergrößert wird, nicht nur ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser erreicht werden, der hervorragende optische Eigenschaften aufweist, der für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann, sondern auch die Produktivität kann ausreichend aufrechterhalten werden.
  • Das Herstellungsverfahren des Einkristalls aus Calciumfluorid der Erfindung ist zum Erreichen eines Einkristalls aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 230 mm oder größer) wirksam, der in einem optischen System für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger (insbesondere einer Wellenlänge von 200 nm oder weniger) verwendet werden kann. Zusätzlich ist das Herstellungsverfahren des Einkristalls aus Calciumfluorid der Erfindung wirksam zum Erreichen eines Einkristalls aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 230 mm oder größer) und einem Unterschied in dem Brechungsindex Δn von 2 × 10–6 oder weniger, der in einem optischen System für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger (insbesondere einer Wellenlänge von 200 nm oder weniger) verwendet werden kann.
  • Außerdem ist das Herstellungsverfahren des Einkristalls aus Calciumfluorid der Erfindung wirksam zum Erreichen eines Einkristalls aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 230 mm oder größer) und einem Doppelbrechungswert in der Richtung der Lichtachse von 2 nm/cm oder weniger, der in einem optischen System für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger (insbesondere einer Wellenlänge von 200 nm oder weniger) verwendet werden kann.
  • Ferner ist das Herstellungsverfahren des Einkristalls aus Calciumfluorid der Erfindung wirksam zum Erreichen eines Einkristalls aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 230 mm oder größer) und einem Doppelbrechungswert in der außeraxialen Richtung senkrecht zu der Lichtachse von 5 nm/cm oder weniger, der in einem optischen System für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger (insbesondere einer Wellenlänge von 200 nm oder weniger) verwendet werden kann.
  • Wie oben beschrieben wird Calciumfluorid mit einer kleinen Doppelbrechung, die mit Calciumfluorid von ∅ 230 mm oder größer nicht erreicht werden konnte, mit der Erfindung möglich. Daher kann Calciumfluorid geliefert werden, das in der Praxis für Photolithographie (mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger und insbesondere einer Wellenlänge von 200 nm oder weniger) verwendet werden kann. Zusätzlich hat die Gleichförmigkeit des Brechungsindex ausreichende Gleichförmigkeit erreicht. In der Vergangenheit konnte nämlich ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 230 mm oder größer) und einem kleinen Doppelbrechungswert für Photolithographie (Wellenlänge von 200 nm oder weniger) nicht erreicht werden, jedoch ist es nun mit der Erfindung möglich, solch einen Kristall herzustellen.
  • Die Messung der Doppelbrechung für ein Material (Calciumfluorid) mit einem Durchmesser von 250 mm und einer Dicke von 60 mm wurde in der Richtung senkrecht zu der Ebene (nachstehend als die Richtung der Lichtachse bezeichnet) und in der Richtung senkrecht zu dieser (nachstehend als außeraxiale Richtung bezeichnet) ausgeführt. Es gab eine Rotation von 360 Grad in der außeraxialen Richtung, als jedoch die Messung ausgeführt wurde, wurde gefunden, dass sie ungefähr den gleichen Wert hatten. Zusätzlich wurde gefunden, dass der eine in der außeraxialen Richtung die doppelte optische Wegdifferenz pro Einheitslänge hatte, als der eine in der Richtung der Lichtachse.
  • Es ist vorzuziehen, dass die Herstellungsvorrichtung, die für die Erfindung zum Erreichen von Calciumfluorid mit hervorragenden optischen Eigenschaften mit Ausheilen verwendet wird, einen Behälter zum Umgeben des verarbeiteten Objekts (Calciumfluorid) und eine dazu externe Heizungsvorrichtung aufweist. Zusätzlich ist es für das verarbeitete Objekt (Calciumfluorid) wünschenswert, keine Ungleichmäßigkeit in der Temperatur während des Ausheilungsprozesses zu erfahren. Eine Atmosphäre aus inertem Gas, eine Vakuum-Atmosphäre oder eine Fluor-Atmosphäre werden für die Atmosphäre während des Ausheilungsprozesses verwendet, da die Oxidationsreaktion von Calciumfluorid in einer gewöhnlichen Atmosphäre bei 700°C oder größer voranschreitet.
  • Die Erfindung ist im Detail beschrieben, indem Ausführungsbeispiele wie folgt verwendet werden, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • Drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
  • Die Herstellungsvorrichtung der Ausführungsbeispiele, die den Zweck hat, Calciumfluorid mit hervorragenden optischen Eigenschaften zu erreichen, indem ein Ausheilungsprozess verwendet wird, weist einen abdichtbaren ersten Behälter (rostfreier Behälter), der abgedichtet und evakuiert wird, nachdem ein auszuheilender Einkristall aus Calciumfluorid darin platziert ist, einen zweiten Behälter (Behälter aus Kohlenstoff) mit dem darin platzierten Einkristall aus Calciumfluorid und einem darin platzierten Fluorinationsmittel, der in dem ersten Behälter angeordnet ist, ein Evakuierungssystem, das an den ersten Behälter angeschlossen ist und eine Heizung, die außerhalb des ersten Behälters angeordnet ist, auf.
  • Unter Verwendung dieser Vorrichtung, wurde ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 230 mm oder größer), der hervorragende optische Eigenschaften aufweist, der für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann, erreicht, indem Calciumfluorid mit einer Größe von ∅ 240 mm × 50 mm mit dem folgenden Zeitplan ausgeheilt wurde. Wie in 4 gezeigt, benötigt der gesamte Prozess ungefähr 24 Tage.
  • Tabelle 4
    Figure 00410001
  • In anderen Worten, mit dem Herstellungsverfahren dieses Ausführungsbeispiels wurde die Maximaltemperatur des Ausheilens auf 1080°C festgesetzt (erste Temperatur innerhalb des Bereichs von 1020°C bis 1150°C) und für eine bestimmte Zeitspanne (48 Stunden) aufrechterhalten. Während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich von der ersten Temperatur auf 750°C (zweite Temperatur in dem Bereich von 600°C bis 800°C oder in dem Bereich von 700°C bis 900°C) wurde die Abkühlgeschwindigkeit auf 1,2°C/Stunde (1,2°C/Stunde oder weniger) festgesetzt.
  • Zusätzlich wurde während des Abkühlprozesses in dem Mitteltemperatur-Bereich von der zweiten Temperatur auf 500°C (dritte Temperatur in dem Bereich von 400°C bis 500°C oder 500°C bis 600°C) die Abkühlgeschwindigkeit auf 2°C/Stunde (3°C/Stunde oder weniger) festgesetzt, und während des Abkühlprozesses in dem Niedrigtemperatur-Bereich von der dritten Temperatur auf Raumtemperatur wurde die Abkühlgeschwindigkeit auf 5°C/Stunde (5°C/Stunde oder weniger) festgesetzt.
  • Die Doppelbrechung und die Gleichförmigkeit des Brechungsindex des hergestellten Einkristalls aus Calciumfluorid wurden gemessen. Der Maximalwert der Doppelbrechung (in der Richtung der Lichtachse) war 1,7 nm/cm und die außeraxiale Spannung (Doppelbrechung in der außeraxialen Richtung) war 4 nm/cm. Zusätzlich war die Gleichförmigkeit des Brechungsindex Δn = 1,8E-6 und das RMS (quadratische Mittel) nach sphärischer Anpassung war 65E-4λ (λ = 632,8 nm). Es hatte ganz hervorragende optische Eigenschaften, die für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger (insbesondere einer Wellenlänge von 200 nm oder weniger) verwendet werden können.
  • In dem Ausführungsbeispiel wurde, da die Abkühlgeschwindigkeit während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich einen besonders großen Effekt auf die Verbesserung der optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) hat, Abkühlung in dem Hochtemperatur-Bereich mit ausreichender Langsamkeit ausgeführt. Während des Abkühlprozesses in den Mitteltemperatur- und Niedrigtemperatur-Bereichen, die weniger von einem solchen Effekt haben, war das Abkühlen beschleunigt, wenn die Temperatur abnahm. Daher wurde ein Ausgleich zwischen dem Effekt des Verbesserns der optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) und der Produktivität erreicht.
  • Daher ist es mit diesem Ausführungsbeispiel möglich, einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem gleichförmigen Brechungsindex und ausreichend kleiner Doppelbrechung zu erreichen, der in einem optischen System für Photolithographie verwendet werden kann. Es ist nicht nur möglich, einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 230 mm oder größer) zu erreichen, der hervorragende optische Eigenschaften aufweist, der insbesondere für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann, sondern auch die Produktivität kann ausreichend aufrechterhalten werden.
  • Viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
  • Unter Verwendung der gleichen Vorrichtung wie in dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel, wurde ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 230 mm oder größer) hergestellt, der hervorragende optische Eigenschaften aufweist, der für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann, indem Calciumfluorid mit einer Größe von ∅ 260 mm × 60 mm mit dem folgenden Zeitplan ausgeheilt wurde. Wie in 5 gezeigt, benötigt der gesamte Prozess ungefähr 32 Tage.
  • Tabelle 5
    Figure 00440001
  • In anderen Worten, mit dem Herstellungsverfahren dieses Ausführungsbeispiels wurde die Maximaltemperatur des Ausheilens auf 1080°C festgesetzt (erste Temperatur innerhalb des Bereichs von 1020 bis 1150°C) und für eine bestimmte Zeitspanne (48 Stunden) aufrechterhalten. Während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich von der ersten Temperatur auf 750°C (zweite Temperatur in dem Bereich von 600°C bis 800°C oder in dem Bereich von 700°C bis 900°C) wurde die Abkühlgeschwindigkeit auf 0,7°C/h (1,2°C/h oder weniger) festgesetzt.
  • Während des Abkühlprozesses in dem Mitteltemperatur-Bereich von der zweiten Temperatur auf 500°C (dritte Temperatur in dem Bereich von 400°C bis 500°C oder in dem Bereich von 500°C bis 600°C) wurde Abkühlung bei 1°C/h (3°C/h oder weniger) von 750°C auf 700 und bei 3°C/h (3°C/h oder weniger) von 700°C auf 500°C (Zweistufen-Abkühlprozess) ausgeführt. Dann wurde während des Abkühlprozesses in dem Niedrigtemperatur-Bereich von der dritten Temperatur auf Raumtemperatur die Abkühlgeschwindigkeit auf 5°C/h (5°C/h oder weniger) festgesetzt.
  • Die Doppelbrechung und die Gleichförmigkeit des Brechungsindex des hergestellten Einkristalls aus Calciumfluorid wurden gemessen. Der Maximalwert der Doppelbrechung (in der Richtung der Lichtachse) war 1,9 nm/cm und die außeraxiale Spannung (Doppelbrechung in der außeraxialen Richtung) war 5 dm/cm. Zusätzlich war die Gleichförmigkeit des Brechungsindex Δn = 1,4E-6 und das RMS (quadratische Mittel) nach sphärischer Anpassung war 72E-4λ (λ = 632,8 nm). Er hatte ganz hervorragende optische Eigenschaften, die für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger (insbesondere eine Wellenlänge von 200 nm oder weniger) verwendet werden können.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wurde, da die Abkühlgeschwindigkeit während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich einen besonders großen Effekt auf die Verbesserung der optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) hat, Abkühlung in dem Hochtemperatur-Bereich mit ausreichender Langsamkeit ausgeführt. Während des Abkühlprozesses in den Mitteltemperatur- und Niedrigtemperatur-Bereichen, die weniger von einem solchen Effekt haben, war das Abkühlen beschleunigt, wenn die Temperatur abnahm. Daher wurde ein Ausgleich zwischen dem Effekt des Verbesserns der optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) und der Produktivität erreicht.
  • Daher ist es mit diesem Ausführungsbeispiel möglich, einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem gleichförmigen Brechungsindex und ausreichend kleiner Doppelbrechung zu erreichen, der für Photolithographie verwendet werden kann. Es ist nicht nur möglich, einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 230 mm oder größer) zu erreichen, der hervorragende optische Eigenschaften aufweist, der insbesondere für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann, sondern auch die Produktivität kann ausreichend aufrechterhalten werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel hatte der Abkühlprozess, in dem Mitteltemperatur-Bereich zwei Stufen (750°C bis 700°C: mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 1°C/h, 700°C bis 500°C: mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 3°C/h). Wie oben beschrieben, ist es wünschenswert, wenn das verarbeitete Objekt (Einkristall aus Calciumfluorid) größer wird, den Abkühlprozess, bei dem Hochtemperatur- und/oder Mitteltemperatur-Bereich von einer einzelnen Stufe (einzelne Abkühlgeschwindigkeit) auf mehrere Stufen (zwei oder mehr Abkühlgeschwindigkeiten) zu ändern. Wenn nämlich das verarbeitete Objekt (Einkristall aus Calciumfluorid) größer wird, ist es vorzuziehen, den Abkühlprozess, bei dem Hochtemperatur- und/oder Mitteltemperatur-Bereich zu unterteilen (hinzufügen eines oder zweier oder mehrerer Abkühlprozesse bei einer Geschwindigkeit, die kleiner ist als die Abkühlgeschwindigkeit in einer einzelnen Stufe) bis zu dem Ausmaß, dass die Produktivität ausreichend aufrechterhalten werden kann. Indem man die Struktur hat, auch wenn das verarbeitete Objekt (Einkristall aus Calciumfluorid) weiter vergrößert wird, ist es nicht nur möglich, einen Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser zu erreichen, der hervorragende optische Eigenschaften aufweist, der für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann, sondern auch die Produktivität kann ausreichend aufrechterhalten werden.
  • Zweites vergleichendes Beispiel
  • Unter Verwendung der gleichen Vorrichtung wie in dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel, wurde ein Einkristall aus Calciumfluorid hergestellt, indem Calciumfluorid mit einer Größe von ∅ 240 mm × 50 mm mit dem folgenden Zeitplan ausgeheilt wurde. Wie in 6 gezeigt, benötigt der gesamte Prozess ungefähr 22 Tage.
  • Tabelle 6
    Figure 00470001
  • In anderen Worten wurde mit dem Herstellungsverfahren dieses vergleichenden Beispiels die Maximaltemperatur des Ausheilens auf 1080°C festgesetzt und sie wurde für eine bestimmte Zeitspanne (48 Stunden) aufrechterhalten. Dann wurde sie bei einer Geschwindigkeit von 0,7°C/h auf 900°C abgekühlt. von 900°C bis Raumtemperatur wurde die Abkühlgeschwindigkeit dann auf 5°C/h festgesetzt, um eine bessere Produktivität zu haben.
  • Die Doppelbrechung und die Gleichförmigkeit des Brechungsindex des hergestellten Einkristalls aus Calciumfluorid wurden gemessen. Der Maximalwert der Doppelbrechung (in der Richtung der Lichtachse) war 3,9 nm/cm und die außeraxiale Spannung (Doppelbrechung in der außeraxialen Richtung) war 11 nm/cm. Zusätzlich war die Gleichförmigkeit des Brechungsindex Δn = 3,1E-6 und das RMS (quadratische Mittel) nach sphärischer Anpassung war 227E-4λ (λ = 632,8 nm). Deshalb besaß es keine optischen Eigenschaften, die für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden können. In diesem vergleichenden Beispiel wurde nämlich während des Abkühlprozesses in dem Hochtemperatur-Bereich (1080 bis 900°C), der einen sehr großen Effekt auf die Verbesserung der optischen Eigenschaften des verarbeiteten Objekts (Einkristall aus Calciumfluorid) aufgrund der Kühlgeschwindigkeit hat, Abkühlung mit ausreichender Langsamkeit ausgeführt, die Abkühlung danach (900°C bis 20°C) war jedoch so schnell, dass ein Einkristall aus Calciumfluorid mit hervorragenden optischen Eigenschaften, der für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden könnte, nicht erreicht werden konnte.
  • Wie oben beschrieben, kann mit der Erfindung ein Einkristall aus Calciumfluorid mit hervorragender Gleichförmigkeit des Brechungsindex und einer ausreichend kleinen Doppelbrechung, der in einem optischen System für Photolithographie verwendet werden kann, erreicht werden. Insbesondere kann ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 230 mm oder größer), der hervorragende optische Eigenschaften aufweist, der für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger verwendet werden kann, erreicht werden. Zusätzlich kann mit der Erfindung nicht nur ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem großen Durchmesser (∅ 230 mm oder größer), der hervorragende optische Eigenschaften aufweist, erreicht werden, sondern auch die Produktivität kann ausreichend aufrechterhalten werden.
  • Mit der Erfindung kann Calciumfluorid mit einer kleinen Doppelbrechung erreicht werden, was in der Vergangenheit für einen großen Calciumfluorid von ∅ 230 mm oder größer unmöglich war. Daher kann Calciumfluorid, das in der Praxis für Photolithographie (Wellenlänge von 200 nm oder weniger) verwendet werden kann, geliefert werden. Zusätzlich hat die Gleichförmigkeit des Brechungsindex eine ausreichende Gleichförmigkeit erreicht. Die für den Ausheilungsprozess benötigte Zeitspanne ist 4 bis 5 Wochen. Diese Zeitspanne ist kein Problem für die Produktion und Kosten können auf einem Minimum aufrechterhalten werden.
  • Es wird für diejenigen, die in der Technik qualifiziert sind, offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen und Veränderungen in dem Herstellungsverfahren für Calciumfluorid und Calciumfluorid für Photolithographie der Erfindung gemacht werden können, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen. Daher ist es beabsichtigt, dass die Erfindung die Modifikationen und Veränderungen dieser Erfindung abdeckt, vorausgesetzt, sie sind innerhalb des Rahmens der angefügten Patentansprüche und ihrer Äquivalente.

Claims (14)

  1. Herstellungsverfahren für einen Einkristall aus Calciumfluorid, dessen optische Eigenschaften durch einen Ausheilungsprozess verbessert sind, wobei der Ausheilungsprozess aufweist: Bereitstellen eines Einkristalls aus Calciumfluorid in einem abdichtbaren Behälter, Abdichten des abdichtbaren Behälters mittels eines Vakuums, dann Erhitzen des abdichtbaren Behälters mit einer außerhalb des abdichtbaren Behälters angeordneten Heizung, so dass eine Temperatur innerhalb des abdichtbaren Behälters auf eine erste Temperatur erhöht wird, die kleiner ist als der Schmelzpunkt des Einkristalls aus Calciumfluorid, Aufrechterhalten der Temperatur innerhalb des abdichtbaren Behälters bei der ersten Temperatur für eine bestimmte Zeitspanne, Verringern der Temperatur innerhalb des abdichtbaren Behälters auf eine zweite Temperatur mit einer ersten Rate und Verringern der Temperatur innerhalb des abdichtbaren Behälters von der zweiten Temperatur mit einer zweiten Rate, wobei die erste Rate 2°C/Stunde oder weniger ist, die zweite Rate 3°C/Stunde oder weniger ist, die erste Rate kleiner als die zweite Rate ist, die erste Temperatur zwischen 1020°C und 1150°C liegt und die zweite Temperatur zwischen 600°C und 900°C liegt.
  2. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1, das zusätzlich die Schritte aufweist: Bereitstellen des Einkristalls aus Calciumfluorid und eines Fluorinationsmittels in einem im abdichtbaren Behälter angeordneten zusätzlichen Behälter, Abdichten des abdichtbaren Behälters mittels eines Vakuums, dann Erhitzen des abdichtbaren Behälters mit einer außerhalb des ersten Behälters angeordneten Heizung, so dass eine Temperatur innerhalb des zusätzlichen Behälters auf die erste Temperatur erhöht wird, welche kleiner als ein Schmelzpunkt des Einkristalls aus Calciumfluorid ist, während der zweite Behälter mit einer Fluorgas-Atmosphäre gefüllt wird, Aufrechterhalten der Temperatur innerhalb des zusätzlichen Behälters bei der ersten Temperatur für eine vorgegebene Zeitspanne, Verringern der Temperatur innerhalb des abdichtbaren Behälters und der Temperatur innerhalb des zusätzlichen Behälters auf die zweite Temperatur mit der ersten Rate und Verringern der Temperatur innerhalb des zusätzlichen Behälters von der zweiten Temperatur mit der zweiten Rate, Öffnen des Inneren des abdichtbaren Behälters zu einer normalen Atmosphäre.
  3. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Rate 1,2°C/Stunde oder weniger ist.
  4. Herstellungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schritt des Verringerns der Temperatur eine Verringerung der Temperatur von der zweiten Temperatur auf eine dritte Temperatur, welche im Bereich von ungefähr 400°C bis 600°C liegt, mit der zweiten Rate und Verringern der Temperatur von der dritten Temperatur mit einer dritten Rate, welche 5°C/Stunde oder weniger ist, aufweist.
  5. Herstellungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem Durchmesser von ∅ 200 mm oder größer, welcher in einem optischen System für Photolithographie benutzt werden kann, erhalten werden kann.
  6. Herstellungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem Durchmesser von ∅ 230 mm oder größer, welcher in einem optischen System für Photolithographie benutzt werden kann, erhalten werden kann.
  7. Herstellungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem Unterschied im Brechungsindex Δn gleich 2 × 10–6 oder weniger erhalten werden kann.
  8. Herstellungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem Doppelbrechungswert, in einer Richtung der Lichtachse, von 2 nm/cm oder weniger erhalten werden kann.
  9. Herstellungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Einkristall aus Calciumfluorid mit einem Doppelbrechungswert, in einer außerachsialen Richtung senkrecht zur Achse des Lichtes, von 5 nm/cm oder weniger erhalten werden kann.
  10. Herstellungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der abdichtbare Behälter mit einem inerten Gas gefüllt wird und das Innere des Behälters auf einer Atmosphäre von ungefähr etwa 1013 hPa (1 atm) gehalten wird, so dass der Einkristall aus Calciumfluorid nicht oxidiert wird.
  11. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 10, wobei zumindest, um eine Oxidation des Einkristalls aus Calciumfluorid während des Prozesses zu verhindern, der Prozess derart ausgeführt wird, dass das Fluorinationsmittel verdampft wird und zu einer Fluorgas-Atmosphäre innerhalb des zusätzlichen Behälters wird, während innerhalb des abdichtbaren Behälters ein Druck von ungefähr etwa 1013 hPa (1 atm) aufrechterhalten wird.
  12. Einkristall aus Calciumfluorid für Photolithographie mit einer Wellenlänge von 250 nm oder weniger, mit einem Durchmesser von ∅ 200 mm oder größer, mit einem Doppelbrechungswert, in Richtung der Achse des Lichtes, der 2 nm/cm oder weniger ist.
  13. Einkristall aus Calciumfluorid gemäß Anspruch 12, wobei der Doppelbrechungswert in der außerachsialen Richtung senkrecht zur Achse des Lichtes 5 nm/cm oder weniger ist.
  14. Einkristall aus Calciumfluorid gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei ein Unterschied in einer Brechzahl, Δn, 2 × 10–6 oder weniger ist.
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