TW591242B - Objective with fluoride crystal lenses - Google Patents

Description

591242 五、發明說明（l) ' ~ 本發明為一種具有申請專利項目1之特徵的物鏡。 此類技影物鏡在專利U S 6 2 0 1 6 3 4中已有提及。這個專 利指出’製造氟化物晶體透鏡最好是使透鏡轴垂直整準氟 化物晶體的{ 1 1 1 }—晶體平面，以降低應力雙重折射。專利 US 620 1 634的基本假設是氟化物晶體並沒有本質雙重折射 效應。 但疋從在Internet-Publikation發表的一篇文章，，氟 化妈的本負雙重折射的初步測定”（"p r e 1 i m i n a r y Determination of an Intrinsic Birefringence in

CaF2”，作者：John H. Burnett，Eric L· Shirley， Zachary H· Lewin， NIST Gaithersburg MD 20899 USA ， 發表日期· 2 0 0 1年5月7日）可以得知，氟化鈣單晶體除了 應力感應產生的雙重折射外，也具有本質雙重折射。該文 作者在文章中發表的量測結果顯示，光束的波長久=丨56. lnm、193· 0 9nm、253· 65ηιη 時，氟化鈣晶體會使在<11〇>一· 晶體方向的光束傳播分別產生（6· 5+/ —〇. 4)nm/cm、 (3·6 + /-(K2)nm/cm、（l.2 + /-〇.l)nm/cm 的雙重折射。但是

氟化鈣晶體並不會使在<100>_晶體方向和<m>—晶體方向 的光束傳播產生本質雙重折射，這個實驗結果與理論預測 的結果相符。因此吾人可得知，本質雙重折射受光束方向 的影響很大，而且波長變小時，本質雙重折射會明顯變P 以下在提及晶體方向時以” ，，符號表示，提及晶體平 面時以"{ Γ符號表示。一個晶體平面的晶體方向是指垂直

591242 五、發明說明（2) 於該晶體平面的平面垂線，因此晶體方向< 1 〇 〇 >所指的方 向就是晶體平面{100}的平面垂線方向。本文所討論的立 方形晶體具有<110〉、<1’ 1〇>、<100〉、<1’ Γ 〇>、<101>、 <101，>、<1，01>、<1，01，>、<〇11>、<〇1，1>、<011，>、 <01，1，> 、<111> 、<1，1，1，> 、<1，1’1> 、<1，11，> 、 <11，1，> 、<1，11> 、<11，1> 、<111，> 、<100> 、<010> 、 <001〉、<1’00>、<01’0>等主晶體方向。由於立方形晶體 具有旋轉對稱性，因此主晶體方向<1〇〇>、<010〉、 <001〉、<1’00>、<01’0>、<001’>是相同的，以下出現的 晶體方向如果是屬於這些主晶體方向，都會加上一個 (100)_的刖綴。垂直於這些主晶體方向的晶體平面也都 加上一個n ( 1 0 0 )- ”的前綴。同樣的，主晶體方向< 1丨0 >、 <1’10> 、<1’1〇> 、<1，1，0> 、<101> 、<101，> 、<1，〇1> 、 <1’01’>、<011>、<01’1>、<〇11’>、<01’1，> 等也都是相 同的’以下出現的晶體方向如果是屬於這些主晶體方向， 都會加上一個π (11 〇 )―”的前綴。垂直於這些主晶體方向的 晶體平面也都加上一個”（110)-”的前綴。同樣的，主晶體 方向 <111〉、<1，1，1，>、<1，1，1> 、^，厂〉、 <rii>、<ii’i> 等也都是相同的，以下出現的 晶體方向如果是屬於這些主晶體方向，都會加上一個 "(111 )-”的前綴。垂直於這些主晶體方向的晶體平面也都 加上一個"（111)-"的前綴。以下關於任何一個主晶體方向 的說明同樣亦適用於其他與其相同的主晶體方向。 專利登記PCT/EPOO/13184(WO 150171 A1)的登記人及

第7頁 591242 五、發明說明（3) 其在所登記的專利說明書中引用的文件都有提及投影物鏡 及微影餘刻之投影曝光裝置。此專利登記提出的一種實施 方式為一種數值孔徑為〇·8及〇·9、工作波長157111〇的純折 射及卡塔屈光投影物鏡。 、”在”微影蝕刻之投影曝光裝置，光學系統及其製造方 ^ (專利登記DE 1 0 1 23725.1，登記人文件編號〇1〇55?， 2利登記收件日期：200 1年5月15日）中有提及旋轉透鏡元 件以補償/抵消雙重折射效應的方法。 /与i ϊ明=目的是提出一種微影蝕刻之投影曝光裝置的 I=雜二攻種投影物鏡能夠將雙重折射的影響（特別是 本吳雙重折射的影響）大幅降低。 鏡、請專利項目1，8，32，67，93之特徵的物 ΐ、項目49之特徵的微影餘刻之投影曝光裝 具有利項目50之特徵的半導體元件製造方法、 :目55之特徵的雙重折射效應補 法、、有= 項目n83之特徵的透鏡 胚製造方法以及按照、二 目的。的申…項目8。的光學晶錠即可達到本發明的 本發明之其他申請專 實施方式。 Θ寻W貞目均為本發明的各種有利的 ，了減低本質雙重折射的影 方法是使氟化物θ麯、秦拉Μ ★ k 甲明專利項目提出的 物曰曰體透鏡的透鏡軸與<1GG>1體方向重

第8頁 591242 五、發明說明（4) 合。此處所謂的”重合”是指透鏡轴與一主晶體方向之間的 最大夾角只要小於5度，就可以說此透鏡軸與晶體方向垂 合。並不是物鏡所有的氟化物晶體透鏡都必須這樣與晶體 平面對齊。在以下的說明中將透鏡轴垂直於{1 0 0 }-晶體平 面的透鏡稱為（100) -透鏡。使透鏡軸與<100〉-晶體方向對 齊的好處是，在<110〉-晶體方向的光束傳播的本質雙重折 射造成的干擾效應要在孔徑角較大的時候才會變得比較明 顯，但如果透鏡轴是與<111〉-晶體方向對齊，則在孔徑角 相當小的時候本質雙重折射造成的干擾效應就已經相當明 顯了。此處所謂的孔控角是指光束與位於透鏡之外的光學 軸之間的夾角，以及光束與位於透鏡内的透鏡軸之間的夾 角。只有當孔徑角介於<100>-晶體方向及<11〇>一晶體方向 所夾的角度之間時，相應的光束才會感受到雙重折射的影 響。在上述情況中，<1〇〇>—晶體方向及<110〉-晶體方向所 夾的角度為45度。但如果透鏡軸是與<m>—晶體方向對 齊，則在較小的孔徑角時就已經可以感受到本質雙重折射 = 是因為此時<110>_晶體方向及〈⑴〉-晶體 方向所夾的角度只有35度。 當然也可…減低此=

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五、發明說明（5) 透鏡轴’條件是以此透鏡轴為準的透鏡内所有光束的射束 角都最小。折射透鏡、繞射透鏡、以及具有自由形狀校正 面的校正板均可作為以上提及的透鏡。設置在物鏡光程内 的平板也可以被視為是透鏡。平板的透鏡軸垂直於平坦的 透鏡表面。不過最適用於本發明的透鏡仍為具有旋轉對 性的透鏡。 日 物鏡具有一個從物平面往像平面延伸的光學軸。最好 是以這個光學軸為中心將（1〇〇)—透鏡環繞設置，這樣就可 以使透鏡軸與光學轴重合。 由於微影蝕刻之投影曝光裝置的投影物鏡對於解析度馨 的要求特別鬲，因此將本發明提應用於微影蝕刻之投影曝 光$置的投影物鏡是十分有利的。但是以試驗物鏡為例， 以投影物鏡之透鏡經由大孔徑量測波前所作的試驗顯示， 雙重折射仍然會造成干擾。 像側數值孔徑較大（特別是大於〇· 7)的物鏡，大於25 特別是大於35度）的孔徑角會出現在（100)一透鏡内。在 =種大孔徑角的情況下，可以按本發明提出的方式將透鏡 。對齊<1 00>-晶體方向。如果透鏡軸是對齊〈丨丨丨〉—晶體方 向、’，而且沒有採取以下說明的任何一種校正措施，那麼只 ，光束的孔徑角大於25度（特別是大於35度），就會明顯的_ 感觉到雙重折射的干擾效應。 由於本質雙重折射的干擾效應在孔徑角為45度時會達 到最大’因此在設置投影物鏡時使所有光束的孔徑角都小 於45度是一種有利的方式，而且最好是小於或等於以…

第10頁 591242 五、發明說明（6) (N A / nFK )，式中N A代表像側數值孔徑，nFK代表氟化物晶體 的折射率。當光束在一平坦的臨界面被折射時，sin-i (NA/nFK)即為相應於一氟化物晶體透鏡内的像側數值孔徑 的孔徑角。若設置在像平面附近的透鏡具有會聚透鏡表 面、平坦的透鏡表面、或最多是輕微散射的透鏡表面，且 沿著光束的方向在散射的透鏡表面之後接著一個強烈的會 聚透鏡表面，就會出現上一句的情況。 曰

大孔徑角主要是出現在設置在場平面（特別是像平面） 附近的透鏡。因此最好是將（100) —透鏡設置在場平面的範 圍内。從透鏡直徑與光闌直徑的比例即可計算出（丨0 0)—透 鏡的設置範圍。（100)-透鏡的透鏡直徑最大不應超出光闌 直徑的85%，而且最好是不要超出光闌直徑的8〇%。 投影物鏡中最大孔徑角通常出現在最靠近像平面的透 鏡内。因此這個透鏡的透鏡轴最好是對齊<1〇〇>-晶體 向。 氟化 有關外， 透鏡的雙 是說氟化 數，同時 經由孔徑 直的線性 經的物理 與光程和 物晶體透鏡的本質雙重折射除了與光束的孔徑角 也與光束的方位角有關。因此每一個氟化物晶體 重折射分佈都可以用△„( aL，〜）來表示，也就 物晶體透鏡的雙重折射分佈既是孔徑角&的函 也是方位角A的函數。雙重折射Δη的值表示— 角心和方位角Α決定的光束方向的兩個相互垂 ::匕狀態的光學路徑差與光束在氟化物晶體内行 、·权的比值[單位：nm/cm]。因此本質雙重折射 透鏡的形狀都無關。將雙重折射與光束行經的光

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私相乘即可算出一光束的光學路徑差。孔徑角心是光束 方向及透鏡軸之間的夾角，方位角心是投射入與透鏡轴 垂直的曰曰日體平面的光束方向及一個與透鏡固定聯結的基準 方向之間的夾角。 早一氟化物晶體透鏡的雙重折射分佈與角度的相關性 會使會聚在物鏡像平面上的像點的光束經歷兩個相互垂直 的線性極化狀態與角度相關的光學路徑差〜 )。光學路徑差AOPL是孔徑角及方位角％的函數。光 束的孔徑角0R是光束方向及像平面内光學軸之間的夾 角，方位角心疋投射入像平面的光束方向及像平面内的 鲁 一個固定的基準方向之間的夾角。如果物鏡至少具有兩個 ，化物晶體製的透鏡（或透鏡構件），則一種有利的情況 疋’透鏡（或透鏡構件）的透鏡軸向一個主晶體方向對齊，

同時將透鏡（或透鏡構件）設置在繞透鏡軸相互旋轉的位置 上，使光學路徑差ΔΟΡΚ aR，0r)分佈遠小於透鏡（或透 鏡構件）的透鏡軸也是向同一個主晶體方向對齊，但是透 鏡（或透鏡構件）則是設置在同一個方向上的方式的光學路 徑差分佈。由於透鏡的雙重折射分佈與方位角有關，因此 經由透鏡的相互旋轉設置方式可以使光學路徑差△ 〇pL ( Q R ’ SR}分佈的最大值比將透鏡設置在同一個方向的方式降 © 低2 0%，特別是降低25%。 所謂透鏡構件有數種可能，例如利用光膠將兩個或兩 個以上的單一透鏡以無光學接縫的方式黏貼在一起形成一 個（總合）單一透鏡，則這些構成這個（總合）單一透鏡的各

591242 五、發明說明（8) 個單-透鏡均稱為透鏡構件。因此可將透鏡 (一總合）單:透鏡的元件，且透鏡構件的透鏡轴與 一透鏡的透鏡轴的方向相同。 一、心a )單 利用將氟化物晶體透鏡相互旋 學路徑差，θ,) 以使光 降低，因此可以形成一接近旋轉對稱的光學路明顯 0PL( ，θκ)分佈。在同樣的孔徑角^之下， 差最好能夠與光學路徑差△〇!>[(%，&)分 ^ 差30%(特別是20%)，實際數值視方位角…而定/大值相 如果透鏡轴的方向與一主晶體方向相同，則透鏡 重折射分佈Δη( aL，<9L)具有一k重方位對稱性。例如一 個透鏡軸為<1〇〇>-晶體方向的（1〇〇)-透鏡的雙重折射分佈 具有一四重方位對稱性；一個透鏡轴為<lu>-晶體方^的 (111)-透鏡的雙重折射分佈具有一三重方位對稱性；一個 透鏡軸為<110〉-晶體方向的（11〇)-透鏡的雙重折射分佈具 有一雙重方位對稱性。吾人可以將同一組的各個透鏡或透 鏡構件按照其方位對稱的多重性相互繞一給定的旋轉角^ 設置在環繞透鏡軸的位置上。旋轉角r可以由兩個透鏡或 兩個透鏡構件的基準方向之間所夾的角度來決定，或是經 由量測而得。同一組透鏡中各透鏡的透鏡軸均朝向一個相 同或相等的主晶體方向。同一組透鏡中各透鏡的基準方向 與透鏡之間的聯結關係是，在一特定的孔經角〜下的雙 重折射分佈△ n ( aL，)具有相皺的方位變化。°因此同一 組透鏡中所有透鏡的最大雙重折射的方位範圍都是出現在 第13頁 591242 五、發明說明（9) 相同的方位角。利用下式可以計算出在有〇 組中每兩個透鏡之間的旋轉角兄、透鏡 3ΐ下:代轉表角一有任意要整：。+/-10度的容許誤差：表：: :2况下旋轉角有必要與理論最佳值有所出入，以便 ”物鏡校正時的其他邊界條件配合。與 角會使透鏡組的透鏡的光學路徑差無法 =位角平衡/補償，但這在一定範圍内是可以接受的。 (100)-透鏡的旋轉角r的計算式如下·· r=(90°/n)+mx90°+/ —1〇。 則這兩個透鏡 • · · · · · 如果一個透鏡組具有兩個（1〇〇) —透鏡 之間的旋轉角為45度，及/或135度、225度 (111) -透鏡的旋轉角γ的計算式如下： 9"= (12 / n) + m X 120。+/一 1 〇。 (Π0)-透鏡的旋轉角r的計算式如下： ^ = (18 0 / n) + m X 180。+/一1〇。 光學路徑差Δ0Ρί(心，0R)分佈也可以只用來說明一 單一透鏡組造成的影響，此時在計算雙重折射時只需將這 個透鏡組内的透鏡考慮進去，其他透鏡則放假定不會產生 雙重折射。 可以用此種方式測定一透鏡組的透鏡：一光束的最外 圍孔瓜光束在這些透鏡内具有相近的孔徑角。孔徑角的變 化範圍以控制在這個透鏡組内最大孔徑角的3〇%的範圍内 第14頁 591242 五、發明說明（ίο) ' 一—--- /為佳（最好是20%)。在這些透鏡内的最外圍孔徑光束的孔 ^角以大於1 5度為佳（最好是大於2 〇度）。所謂最外圍孔徑 光束是指從一個物點出發、且其在光闌平面内的光束高度 目當於光闌半徑的光束，因此最外圍孔徑光束在像平面内 2有一依據像侧數值孔徑而定的角度。由於最外圍孔徑光 束的最大孔徑角通常是出現在透鏡内部，並因此而受到雙 1折射的最大干擾，因此可利用最外圍孔徑光束來定義透 =、、且對於最外圍孔徑光束的兩個相互垂直的線性極性狀 悲的光學路徑差的測定使吾人可以得出雙重折射對一波前 造成的最大干擾。 —另外種有利的方式是使最外圍孔徑光束在這些透鏡 仃經一類似大小的光程。光程的變化範圍以控制在這個 =鏡組内最大光程的30%的範圍内為佳（最好是2〇%)。經由 施可以使因透鏡組内單_透鏡造成的光學路徑差分 X得一良好的方位角影響平衡/補償，因此最後可以得 一個近似旋轉對稱的光學路徑差分佈。 —一另外種有利的方式是使最外圍孔徑光束在透鏡組内 2個方向相同的透鏡内的兩個相互垂直的線性極性狀態 ^ ，似大小的光學路徑差。光學路徑差的變化範圍以控 妊3 9沒❹個透鏡組内最大光學路徑差的3〇%的範圍内為佳（最 处。如果符合這個條件，則這些透鏡的旋轉配置就 此夠達到最理想的方位角影響平衡/補償。 Πΐη如果疋厚度相同的平面平行的相鄰（100)—透鏡或 透鏡，或是4個厚度相同的平面平行的相鄰（11〇) 一 591242 五、發明說明（11) 透鏡，則按照前述的公式旋轉透鏡即可獲得一旋轉對稱的 光學路徑差△ OPL分佈。即使是鏡面彎曲的透鏡也可以經 由適當的選擇透鏡組内的透鏡、或是經由選擇適當的透鏡 厚度及半徑方式，達到以旋轉透鏡的方式使兩個透鏡的光 學路徑差AOPL分佈成為近似旋轉對稱的目的。如果使用 的是（100) -透鏡或（111) -透鏡，則一個透鏡組内的透鏡數 以兩個為佳。如果使用的是（11 0 )-透鏡，則由4個透鏡構 成的透鏡組可以形成一近似旋轉對稱的光學路徑差分佈。 將透鏡相鄰排列可以產生更好的旋轉效果。一種特別 有利的方式是將一個透鏡分解成兩個部分（透鏡構件），再 以適當的方法（例如以光膠黏貼）將這兩個部分（透鏡構件） 以光學無接縫的方式相互旋轉接合在一起。 如果一個透鏡組内所有透鏡的透鏡轴方向均與一主晶 體方向或該主晶體方向的等效方向相同，則一種有利的方 式是將這個透鏡組内的透鏡分成η個子透鏡組，這樣做可 以使兩個相互垂直的線性極性狀態的光學路徑差分佈為一 近似旋轉對稱的狀態。一個子透鏡組至少含有一個透鏡， 也可以是含有兩個或3個透鏡。一個子透鏡組内的透鏡因 為方位對稱的微不足道的角度偏差並未相互旋轉設置。同 個子透鏡内透鏡之間的旋轉角X (36〇。/ k) 1〇 式中1代表一任意整數，k代表一透鏡之雙重折

射刀佈ΔΟΡΙ^α^，0L)的方位對稱的多重性。分屬兩個不 同子透鏡組的兩個透鏡之間的旋轉角7=36〇。/ (k X + m X ^ 3 60 /k)+/ — 10。，式中in代表一任意整數。如

第16頁 591242 五、發明說明（12)

果子透鏡組僅含有一個透鏡，則可以得出和前面已經討論 過的透鏡組構成透鏡選擇方法一樣的方法。例如，如果兩 個透鏡的相互旋轉無法獲得一近似旋轉對稱的光學路徑差 分佈，則可以將另外一個透鏡歸入子透鏡組，以達到使光 學路徑差分佈為一近似旋轉對稱狀態的目的。不過其前提 是各單一子透鏡組的光學路徑差分佈的最大值和分佈情況 都十分接近。將一子透鏡組内的透鏡與另一子透鏡組内的 透鏡相互旋轉，最後即可獲得一近似旋轉對稱的光學路徑 差分佈。一個由子透鏡組構成的透鏡組具有11個透鏡，透 鏡與透鏡之間的旋轉角7 = 360。/ (k χ n) + m χ (36〇 。/ k) +/-10。。這些n個透鏡並不是一定必須產生近似 旋轉對稱的光學路徑差分佈。 如果一個投景> 物鏡具有許多個透鏡的，則最好將這些 透鏡分為數個透鏡組。同一透鏡組内的透鏡繞透鏡軸的配 置方式需使總光學路徑差ΔΟΡΚ ，0R)分佈幾乎不受方 位角的任何影響。 在將各透鏡組内的透鏡相互旋轉，以使各透鏡組產生 的光學路徑差ΔΟΡΙ^ aR，0R)分佈幾乎不受方位角的任何 影響的同時，也可以利用在投影物鏡内至少設置—個 (1 〇 0)-透鏡組和至少一個（111)-透鏡組的方式，使整個投 影物鏡的總光學路徑差ΔΟΡΙΛ aR，0R)分佈的最大值被二 幅降低。同樣的，如果是在投影物鏡内設置一個（1〇〇)—透 鏡組和一個（110)-透鏡組，也可以達到很好的補償/抵消 效果。 一 /

591242 五、發明說明（13) 之所以能夠產生補償/抵消的效果是因為雙重折射除 了具有絕對值之外，還具有方向。所以如果由所有含 (100) -透鏡之透鏡組的透鏡或透鏡構件產生的光學路徑差 △ OPL( 分佈，以及由所有含（in) —透鏡或（110)一 透鏡之透鏡組的透鏡或透鏡構件產生的光學路徑差八 OPL( ，0R)分佈的最大值十分接近的話，就能夠對雙重 折射造成的干擾效應達到最理想的補償/抵消效果。 另外一種可以降低雙重折射造成的干擾效應的方法是 在投影物鏡的一個光學元件上加上一層補償鍍膜。這種方 法的立論基礎是，不論是那一種光學鍍膜（例如抗反射鍍 膜或反射鏡鍍膜），除了具有各自的反射及透射等光學性 質外，也一定會對兩個相互垂直線性極性狀態造成光學路 控差。這個光學路徑差會因光束（s極化光束和p極化光束） 而有所不同，同時也會受光束在鍍膜上的入射角的影響。 也就疋έ兒利用鍍膜可以產生一與入射角相關的雙重折射。 對中心光束以〇度的入射角照在補償鍍膜上的光束而 言，所產生的雙重折射值及雙重折射的方向均以中心光束 準呈旋轉對稱的關係。入射角的定義是入射光束及入射光 束與鍍膜表面相交點所在平面之平面垂線之間的夾角。加 在光學元件上的補償鍍膜的特性應為光束之孔徑角的一個 函數、，且此一函數的變化應以雙重折射的程度為準。 為此首先要確定光束在投影物鏡的像平面内的兩個相 互垂直的線性極性狀態的光學路徑差八0{^(~，0R)分 佈。光束的孔徑角心是指光束方向與像平面内的光學轴

第18頁 591242 五、發明說明（14) 之間的夾角，方位角aR是指投影在像平面上的光束方向 與像平面内的一個固定的基準方向之間的夾角。光束在投 影物鏡的像平面内的兩個相互垂直的線性極性狀態的光學 路徑差△ 〇PL( )分佈可以描述氟化物晶體透鏡的本 質雙重折射、應力雙重折射、以及加在光學元件上的鍍膜 (例如加在透鏡上的抗反射鍍膜或反射鏡鍍膜）等所有因素 造成的影響。 ' 從光學路徑差AOPLC ，θκ)分佈可以決定加在具有 一元件軸的光學元件上的補償鍍膜的有效雙重折射分^。 =射透鏡、繞射透鏡、平板、反射鏡等均可作為此處的光 學凡$。光學元件的光學面是指光學元件上可以被光學利 m ’因此通常是指光學元件的正面和背面。元件軸 =节疋私旋轉對稱的透鏡的對稱軸。如果透鏡沒有對稱 =這：I t :射光束的中心線、或是一條直線(所有光束 射值你A ^準的射束角最小）作為元件軸。有效雙重折 以元直於元件轴的基準方向為準的方位角^及 以兀件軸=準的孔徑角心決定。 面内CL:件上的一組值(〜，〜)相當於光束在像平 、—、、值l aR，0r)。 錄膜：ίΞΆ的有效雙重折射分佈的出發點是，補償 個系統的兩個分佈必需能夠使加上補償鍍膜後的整 大幅小於加上補_垂直的線性極性狀態的光學路徑差分佈 性極性狀態的朵二鍍膜前的整個系統的兩個相互垂直的線 予路徑差分佈。含有一加上補償鍍膜的光

ΙΗ 第19頁 591242 五、發明說明（15) 差ΔΟΡΚ aR，分佈的最大值 的光學元件的物鏡的光學路徑差 大值小20%(甚至是25%)。 度變化、以及蒸鍍時每一個塗層 償鍍膜的有效雙重折射分佈造成 計和過程參數都可以利用塗層設 軟體會依據有效雙重折射分佈、 條件計算出每一個塗層的厚度變 子元件的物鏡的光學路徑 叮乂比不含加上補償鍍 △帆（〜，w分佈的Ξ 補償鍍膜的材料、厚 的蒸鍍角等因素都會對補 影響。補償鍍膜的塗層設 計電腦軟體來決定，^個 光學元件的材料和輪廓等 化及過程參數。 也可以將補償鍍膜加在數個光學元件上。這樣做會增 _ 决疋塗層設計時的自由度，而且除了要考慮補償鍍膜 、補償，用外，也要確保補償鍍膜具有足夠大的透光度。 一 孔徑角0 R = 0度時，兩個相互垂直的線性極性狀態的 光學路徑差A0PL( aR，0R)的典型分佈的光學路徑差很 小:因此一種有利的方式是使補償鍍膜的雙重折射作用在 孔fe角0F = 0度時幾乎完全消失。要達到這個目的需注意 t製作補償鍍膜時不要使用過大的蒸鍍角，因此要加上補 償鍛膜的光學元件的光學面的彎曲度應盡可能的小。 ^ 如前面所述，將（100) -方向或（ill) -方向的透鏡相互 旋轉可以使像平面内的光學路徑差ΑΟρυ ，θκ)分佈近 _ 似於旋轉對稱，而且只與孔徑角心具有相關性。利用有 效雙重折射分佈只與孔徑角&具有相關性的加在光學元 件上的補彳員鑛膜可以進一步降低光學路徑差。要達到這個 目的，加在光學元件上的補償鍍膜的每一個塗層的材質都

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要均句’ 7且同—個塗層的厚度不能有變化。 件為式是’加上補償鍵膜的光學元 的光ί ί有利的方式是將補償鍍膜加☆最靠近像平面 的兩= 的第一個步驟是來定光束在像平面内 ^ Ϊ的線性極性狀態的光學路徑差AOPU α 膜的^二=者=個步驟需將物鏡内所有光學元件及補償鑛 的光Ϊ慮進去。在後續的步驟中將被加上補償鍍膜 的先學=件亦位於光束的光程（射線路徑）上。 的右Ϊ :Ϊ Ϊ驟是利用前面說明過的方法計算出補償鍍膜 劁#久射刀佈，並據此確定各個塗層的厚度變化及 氣作各個塗層所使用的過程參數。 铲膜第Π ί驟是將位於光程上的光學元件，並加上補償 ^ 光學兀件的光學面上原先就已經有塗層，則在 加上補償鍍膜之前必須先將這個塗層去除。 第四個步驟是將加上補償鍍膜的光學元件重新放回在 物鏡内的原來位置。 、在投影物鏡内的透鏡最好是以氟化鈣為材料製 成，这疋因為氟化鈣與石英共同使用且在工作波長1931^ 時具有很好的色彩修正效果，若是工作波長為157nm，則 具有足夠的透光性。除了氟化鈣晶體外，氟化勰晶體和氟 化鋇晶體也都是適當的卻料，因為這3種晶體都具有相同 的立方形晶體型式。

591242 五、發明說明（17) 大的孔徑角，則本質雙重折 9月顯。對像側數值孔徑大於 8的投影物鏡）而言，這種現 如果光束在透鏡内具有較 射造成的干擾效應會變得更為 0 · 7的投影物鏡（特別是大於〇 象尤其明顯。 丨nm 本負雙重折射會p通著工作波長變小而明顯變大。例 如，工#波長為193錢時的本質雙重折射是工作波長為 248.時的本質雙重折射的兩倍多，而工作波長為^了⑽時 的本質雙重折射是工作波長為248nm時的 倍多。因此本發明的方法特別㈣於卫作波長小於Z的 的情況’如果工作波長小於1 6 〇nm則更為有利。 使用本發明之方法的物鏡可能是一種純折射投影物鏡 (由許多繞光學軸旋轉對稱設置的透鏡構成），或是一 塔屈光投影物鏡。 —這兩種投影物鏡均適合用在由光源（照明）系統、掩膜 定位系統、掩膜、投影物鏡、物鏡定位系統、以及感光基 質構成的微影蝕刻-投影曝光裝置中。 〜 土 這種微影蝕刻-投影曝光裝置是用來製造半導體元 之用。 干 曰本發明亦提出一種製造透鏡的方法。這種方法的特徵 是··將透鏡軸的方向與一主晶體方向相同的氟化物晶體透 鏡（或透鏡構件）繞透鏡軸相互旋轉設置，使其光學路徑差 △〇PL( aR，0R)分佈比透鏡軸也是指向同一個主晶體方向 的氟化物晶體透鏡，同時透鏡係設置在同一個方向上的酉°己 置方式的光學路徑差AOPU ，0R)分佈小很多。 591242 五、發明說明（18)

这種方法還進一步提出將透鏡分為（1〇〇)—透鏡組、 (111) -透鏡組、（110)—透鏡組，並同時使用這些透鏡組的 ^式。例如這種方法可應用於含有至少兩個〈i 〇 〇〉—方向的 氟2物晶體透鏡及至少兩個<;111:>-方向的氟化物晶體透鏡 的投影物鏡。這些透鏡的基準方向的位置均為已知。這種 方法充分利用到本發明提出的知識，即經由繞光學軸旋轉 氟化物晶體透鏡可以使光學路徑差Δ0ΡΚ A，θκ)分佈的 最大值大幅降低。經由適當的模擬方法可使一道從一個物 點發出的光束穿過一投影物鏡，再依據已知的氟化物晶體 透鏡的光學性質，即可確定在像平面的光學路徑差△

OPL( aR ’ 0R)分佈。接下來的最佳化步驟是持續改變氟化 物晶體透鏡之間的旋轉角，直到雙重折射值縮小到可以容 許的程度為止。這個最佳化步驟還可以將其他的邊界像件 考慮進去，例如要消除因旋轉透像造成的非旋轉對稱的透 鏡像差。與將所有的氟化物晶體透鏡都設置在同一個方向 的投影物鏡相比，這個最佳化步驟可以將光學路徑差△ OPL( aR ’ 0R)分佈的最大值降低3〇% —。在這個最佳化 步驟中還可以加入一個中間步驟。這個中間步驟是將氟化 物晶體透鏡分為數個透鏡組，使同一個透鏡組内的透鏡能 夠使設置在同一方向的透鏡的最外圍孔徑光束在兩個相互 垂直的線性極性狀態之間產生一相似的光學路徑差。經過 中間步驟後，在接下來的最佳化步驟中僅旋轉同一個透鏡 組内的透鏡，以降低光學路徑差。也就是首先旋轉（1〇〇)一 透鏡，以降低因（100) —透鏡造成的光學路徑差；接著旋轉

591242 五、發明說明（19) (111) -透鏡，以降低因（111) —透鏡造成的光學路徑差。經 過最佳化步驟後，（100)-方向的氟化物晶體透鏡的光學路 徑差△ OPL⑽（，0R)分佈和（111)-方向的氟化物晶體透 鏡的光學路徑差△OPLm ( %，θκ)分佈都必須受到很大程 度的補償/抵消。以上說明的步驟亦適用於同時使用的 (100 -透鏡及（111) —透鏡。

本發明亦涉及一種製造透鏡的方法。這種方法的第一 個步驟是將多片氟化物晶體製的平板以無光學接縫的方式 接合成一個毛胚。第二個步驟是利用已知的製造方法將毛 胚製作成透鏡。在製作時，這些平板和前面說明過的透鏡 (或透鏡構件）一樣被繞平面垂線相互旋轉配置。 兄 平面垂線指向相同主晶體方向或等效主晶體方向的平 板通常具有相同的轴向厚度。 若是將（100) -平板及（111)_平板以無光學接縫的方式

接合在一起’則（111)-平板的總厚度與（1 0 0)-平板的餉屋 度的比值應為1. 5 + /-〇. 2。 若是將（1〇〇)-平板及（110)二平板以無光學接縫的方5 ，^在一起，則（11〇)〜平板的總厚度與（1〇〇)-平板的總乂 度的比值應為4. 〇 + /-〇. 4。 _

制、& ί Ϊ明+亦提出一種以具有立方形晶體結構的晶體材寿 二ί 透鏡構件）的方法，將這種透鏡（或透鏡構件 則面說明過的物鏡中，對於降低雙重折射造 擾效應可以產生很好的效果。 本發明是以使同一個透鏡組内的透鏡之間產生相互衣

591242 五、發明說明（20) 轉的方式作為降低雙重折射造成的干擾效應的基本方法 在此方法中，在同一個晶體方向上的透鏡的透鏡轴最好具 有同一個主晶體方向。為了能夠調整一個透鏡組内各個透 鏡之間的旋轉角，需要知道每一個透鏡的基準方向。以下 ϋ明如何確定-適當的基準方向，以及在透鏡（或透鏡 構件）上做記號的方法。 & 或透鏡構件）在形成其最終形狀之前需要經過許 構L通常是表以面單加曰工晶體材料製成的透鏡（或透鏡 早曰曰體鬼作為原材料。第一個步驟通常是 方式將單晶體塊製作成光學毛胚。所謂光 = (或透鏡構件）的前身。一個光學毛胚可以 ^胚制作】f數個透鏡（或透鏡構件）。如果要將一個光 二€ Μ Μ # 個透鏡（或透鏡構件），則要先用鋸子將光 小的光學毛胚，再對這些較小的光學毛 毛胚：力磨f*/或拋光加工，以便能夠在這些較小的光學 0 4 h 2上進行所需的光學量測。經過這些加步驟 的先學毛胚均為圓柱形。 光學：利？方式是對光學毛胚進行力…使其具有-的第一個曰㉒t光學粗糙面的平面垂線指向晶體結構内部 :例Γ;;:方晶體方向最好是-個…^ 晶體方向。為達;:=、rv晶體方向、或是<110>— 確定第一個晶體第一個步驟是要在光學毛胚上 鋸成數個較小的方向。這個步驟可以在光學毛胚被 先予毛胚之前進行，也可以先將光學毛胚

591242 五、發明說明（21) 被鋸成數個較小的光學毛胚，然後再 光學毛胚進行這個步驟。接著 較小的 毛胚進行加工，使第一個晶對光學 粗糙面( + /-5度以内的角度偏差是直於产二毛：的光學 面就是圓柱形光學毛胚的正面和背面接文的）。光學粗糙 下一個步驟是確定一垂直於第— 向。這個基準方向是第二個晶體 ：：：：基準方 Π :個晶體方向與第二個晶體方=二向相 度第一個晶體方向也可以是一個主f f方—，= =體結構内部的-個特定的晶體方向'❹《A〉疋 基準方向確定後’以適當的方法（例如刻割法)與 在二 示此基準方向的記號。如果將光學毛胚固ί 在個固疋术上，也可以將記號做在這個固定架上。 在測定第一個晶體方向時，可以用一道從一個 向射過來的量測光束照射光學毛^量測光束會在= :所”晶體平面(例如⑴i卜晶體平面)上被曰，曰 生一相應的布拉格反射（Bragg_Reflex)。由於量測光j i : ί 學毛：的η材料均為已知’因此可以依據布拉格 反射疋律（Bragg-Ref iektl〇ns_Gesetz)計算出布拉格 (Bragg-Reflex)的理論額定角度。只有在光學粗糙面的平 面垂線與第一個晶體方向完全一致時，才能夠在額 測得被反射的量測光束。必要時可以用研磨方式對光學= 第26頁 591242

以使其光學粗糙面的平面垂線與第一個 胚再度進行加工， 晶體方向完全一致 止與去實施方式是使光學毛胚可以繞一個垂直於 梭面的軸靛動。然後在不同的旋轉角下 測定布拉袼反射（Bra ρ 卜 & ΑίΐΡβ # )，最簡單的情況是在旋轉 角為0度和9G度下収布拉格反射（Bragg_Refiex)。 同樣的，也可以經由布拉格反射（Bragg-Reflex)來確 定基準丨向、。&時應冑量測光束在第二個晶體方向所屬的 晶體平面上被反射。

另卜種了行方式是利用勞埃法（Laue-Verfahren)來 確定基準方向的位置。

選擇基準方向的一種有利方式是選擇能夠使光束在透 鏡内由於雙重折射而經歷兩個相互垂直的線性極性狀態的 最大光學路徑差的基準方向，前提是這個光束在一垂直於 第一個晶體方向的平面上的投影平行於基準方向。在使用 前面說明過的補償/抵消方法（將透鏡相互旋轉）的時候， f示此基準方向的記號可以使調整旋轉角的工作變得比較 谷易。另外一種可能的方式是選擇能夠使光束經歷最小光 學路徑差的基準方向，前提是這個光束在一垂直於第一個 晶體方向的平面上的投影平行於基準方向如果第一個晶體 方向與<100〉-晶體方向（或是其等效晶體方向）或<111：> 一晶 體方向（或是其等效晶體方向）相同，則一種有利的方式 是，第二個晶體方向在一垂直於第一個晶體方向的平面上 的投影平行於<110〉-晶體方向（或是其等效晶體方向）在同

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一個平面上的投影。平行於<110>—晶體方向（或是其等效 晶體方向）的光束會經歷最大光學路徑差。 如果第一個晶體方向與<111〉—晶體方向（或是其等效 晶體方向相同，則一種有利的方式是，第二個晶體方向與 <331〉-晶體方向（或是其等效晶體方向相同。 、 由於測定布拉格反射（gragg —Ref lex)。用的量測光束 可能會對光學粗糙面的材料造成損壞，因此在完成布拉格 反射（Bragg-Refiex)測定後，最好對量測光束通過的光學 粗縫面進行研磨或拋光加工。 按照本發明提出的方式完成上述的加工步驟後，光學 毛胚^成為製造物鏡用的透鏡（或透鏡構件）的最初產品。 若要將經過上述加工的光學毛胚製造成透鏡（或透鏡 L )’、在加工透鏡（或透鏡構件）的鏡面時應使透鏡轴與 :個光學方向平行（容許偏差為+ /-5度），及/或平行於 粗糙面的平面垂線（容許偏差為+ /-5度）。經過研磨及 軍，\光學毛胚的光學粗糙面就成為彎曲的透鏡鏡面。 疋凝轉對稱鏡面，則透鏡軸即為對稱軸。 構另μ外一種可行方式是基準方向也可以在透鏡（或透鏡 材料势作被測定及做記號。以具有立方形晶體結構的晶體 面。的光學毛胚經過研磨和抛光後就成為透鏡的鏡 軸 胚的光學粗糙面進行研磨和拋光時，應使透鏡 且古^ ^第一個晶體方向（而且最好是一個主晶體方向）。 读於r ^ 祜鏡面的透鏡係以透鏡軸為對稱軸。接著要在 透鏡（或透鏡構件）上確定一個基準方向。基準方向垂直於

591242 五、發明說明（24) 第一個晶體方向，而且是第二個晶體方向在一垂直於第 個晶體方向的平面上的投影。因此第一個晶體方向和第二 個晶體方向之間的夾角為〇度。接著將表示基準方向的記 號做在透鏡（或透鏡構件）上。如果將透鏡固定在一個固定 架上，也可以將記號做在這個固定架上。 —可以利用前面已經說明過的用於光學毛胚的方法來測 定基準方向。如果可以調整透鏡的位置，使量測光束能夠 照射在彎曲的透鏡鏡面上的特定位置，則測定布拉格反射 (Bragg-Reflex)的工作將變得更為容易。如果要在不同的 透鏡旋轉位置進行量測，最好能夠調整透鏡的位置，使量 測光束照射在鏡面頂點上。 為了避免凹透鏡鏡面本身的遮蔽作用造成干擾，最好 月b夠選擇適§的第二個晶體方向，使用來測定第一個晶體 方向及/或基準方向的入射量測光束及反射光束不會受到 透鏡輪廓的干擾。 利用本發明的方法將透鏡（或透鏡構件）相互旋轉以降 低雙重折射造成的干擾效應的物鏡，最好能夠使用有標有 基準方向的記號的透鏡（或透鏡構件）。這個記號可以使旋 轉透鏡（或透鏡構件）的工作變得更簡單。 以下配合圖式對本發明的特徵及方法作進一步的說 明。 第一圖：一個穿過垂直於丨1〇〇卜晶體平面之氟化 體塊及一投影物鏡的一個透鏡的斷面示意圖。 第二圖A-第二圖C :以三度空間示意圖的方式分別顯 591242 五、發明說明（25^ 一" ~ ----- 不—=面平行的（100)-、（111)—、及（11〇卜透鏡。 統。二圖：一個用來定義孔徑角及方位角用的座標系 鏡的圖A〜第四圖F :以不同的表現方式顯示（100)—透 二雒* 折射分佈’以及兩個相互旋轉45度的（100)-透鏡 的雙声折射分佈。 铲的^五圖A —第五圖F :以不同的表現方式顯示（111)_透 :-重折射分佈，以及兩個相互旋轉60度的（1 11)-透鏡 的雙重折射分佈。 、第圖Α-圖式G :以不同的表現方式顯示（11())_透鏡 =雙重折射分佈，以及兩個相互旋轉90度的（100)-透鏡的 雙重折射分佈，及/或4個相互旋轉45度的（11〇)—透鏡。 第七圖：顯示一折射投影物鏡的透鏡斷面。 第八圖：顯示一卡塔屈光投影物鏡的透鏡斷面。 第九圖：一微影蝕刻之投影曝光裝置的示意圖。 第一圖為一個穿過氟化物晶體塊（3)的斷面示意圖。 第一圖選擇的斷面剛好使{1〇〇卜晶體平面（5)在圖面上看 起來是一條條的直線，也就是說使{丨00卜晶體平面垂直於 圖面。氟化物晶體塊（3)係作為（1〇〇)-透鏡（1)的毛胚或原 材料之用。第一圖中的（100) -透鏡（1)是一個透鏡軸ΕΑ同 時也是對稱軸的雙凹透鏡。以氟化物晶體塊（3 )製作出的 透鏡（1)的透鏡轴ΕΑ垂直於{100}-晶體平面。 從第二圖Α的三度空間示意圖可以看出當透鏡軸ΕΑ的 方向和<100〉-晶體方向相同時，本質雙折射與晶體方向的

第30頁 591242 五、發明說明（26) 關聯。第二圖A中的圓形平面平行板（2 0 1 )係以氟化鈣製 成。透鏡轴EA所指的方向即為<100〉-晶體方向。除了 <100〉-晶體方向外，第二圖A中亦以箭頭表示出<ι〇ι> 一、 〈11 0>-、<1〇1’ >-、<11〇>-晶體方向。本質雙折射是以4 個”波瓣"（203)來表示。波瓣（203)的表面積代表其相應之 光束方向的本質雙重折射的量。本質雙重折射的最大值會 出現在<101〉-、<11’〇>-、<101’>-晶體方向，也 就是在透鏡内孔徑角為45度，方位角為〇度、90度、180 度、2 7 0度的光束。本質雙重折射的最小值則是出現在方 位角為4 5度、1 3 5度、2 2 5度、3 1 5度的時候。孔徑角為〇度 _ 時，本質雙重折射就會消失。 從第二圖B的三度空間示意圖可以看出當透鏡軸ea的 方向和<111〉-晶體方向相同時，本質雙折射與晶體方向的 關聯。第二圖B中的圓形平面平行板（ 205 )係以氟化妈製 成。透鏡轴EA所指的方向即為<111〉-晶體方向。除了 <111〉-晶體方向外’第二圖B中亦以箭頭表示出<〇ιι>—、 < 1 0 1 > -、< 11 〇 > -晶體方向。本質雙折射是以3個”波瓣 "(207)來表示。波瓣（207)的表面積代表其相應之光束方 向的本質雙重折射的量。本質雙重折射的最大值會出現在 <〇11>-、<101〉-、<110〉-晶體方向，也就是在透鏡内孔徑 φ 角為35度’方位角為0度、120度、24度的光束。本質雙重 折射的最小值則是出現在方位角為60度、8〇度、3〇〇度的 時候。孔徑角為0度時，本質雙重折射就會消失。 從第二圖c的三度空間示意圖可以看出當透鏡軸EA的

第31頁 591242 五、發明說明（27) 方向和<110〉-晶體方向相同時，本質雙折射與晶體方向的 關聯。第二圖C中的圓形平面平行板（2 0 9 )係以氟化鈣製 成。透鏡軸EA所指的方向即為<110〉-晶體方向。除了 <110〉-晶體方向外，第二圖C中亦以箭頭表示出<〇11，>-、 <101’>-、<1〇1>-、<〇11>_晶體方向。本質雙折射是以5個 π波瓣n ( 2 11 )來表示。波瓣（2 11 )的表面積代表其相應之光 束方向的本質雙重折射的量。本質雙重折射的最大值會出 現在透鏡轴EA的方向，以及<ΐ〇ι>-、<ιι，〇>-、<1〇1，>一、 <110〉-晶體方向，也就是在透鏡内孔徑角為〇度及/或6〇 度，4個方位角為<〇ΐι，>-、<ι〇1，>-、〈1〇1>_、<〇11> 一晶 體方向在U10} -晶體平面的投影產生的夾角的光束。由於 晶體的折射率會將最大孔徑角限制在小於4 5度的範圍内， 因此事實上這麼大的孔徑角並不會出在在晶體材料内。 第二圖是說明孔徑角0和方位角α的定義。對第二圖 的（100)-透鏡而言，ζ轴為<100>—晶體方向，χ軸所指的方 向則則為< 11 0 > -晶體方向在{丨〇 〇丨—晶體平面上的投影的方 向。此時ζ軸的方向與透鏡軸的方向相同，χ軸的方向與基 準方向相同。 匕前面提及的在Internet-Pub likat ion發表的一篇文章 指出，波長；I =156.1nm時，氟化化鈣晶體會使在<11〇>一 晶體方向的光束傳播產生（6· 5 + /-〇 4)nm/cm的雙重 以這個s測值作為標準值，可以從理論上推導出氟化物晶 體透鏡的雙重折射分佈與晶體方向的相關 性。此推導工作使用的公式是晶體光學常用的折射率擔圓

第32頁 591242 五、發明說明（28) 球公式。此推導工作的理論基礎可以參見” Lexik〇n 〇Ptikn(光學百科全書，出版社：Spektruifl Akademischer

Ver lag Heidelberg Berlin，1 999 年版）中關於”晶體光學 ’’的說明。 專利登記人所作的新量測顯示，波長λ =156. lnm 時，氟化化鈣晶體會使在<11〇>—晶體方向的光束傳播產生 1 lnm/cm的本質雙重折射。以下以Anmax =6· 5nm/cm為標 準值所得出的結論可以毫無困難的用另外一個標準值△ nmax=llnm/cm 來換算。 第四圖A顯示方位角α =〇度時，（1〇〇)—透鏡的本質雙 重折射值與孔徑角0的關係。從圖上的曲線可看出，本質 雙重折射為6.5nm/cm時，孔徑角0 =45度，這個關係與量 測結果相符。圖中的曲線是依據已知的晶體光學公式計算 第 雙重折 其四重 第 角度區 都代表 向。線 的主軸 長主轴 一垂直 四圖B顯示孔徑角Θ =45度時，（1〇〇)-透鏡的本質 射值與方位角α的關係。從圖中可顯而易見的看 方位對稱性。 四圖C顯示（100)〜透鏡之單一光束方向在，α)— 内的雙重折射分佈△—，小圖中每一條線段 一個孔徑角為0、方位角為α的光束方向的值和方 2長度與雙重折射的質成正比，及/或與相交橢圓 度的差成正比’線段的方向則代表相交橢圓的較 於使：向為（θ，α)的光束的折射率橢圓與 於此光束方向並穿過折射率橢圓的中心的平面相交

第33頁 591242 五、發明說明（29) 即可獲彳于相交橢圓。不論是線段的方向或長度均顯示雙重 折射分佈的四重性。線段的長度（即雙重折射的值）在方位 角為0度、90度、190度、270度時達到最大。 第四圖D顯示當兩個相鄰且厚度相同的（1〇〇)_透鏡被 旋轉45度時的雙重折射分佈Δη( θ，α)。此雙重折射分 佈Δη(0 ，α)與方位角^無關。相交橢圓的較長主軸指 向切線方向。將雙重折射值與光束在平面平行（l〇〇)-透鏡 :二ΐ:t理光程相乘即可計算出兩個相互垂直的極性狀 i昭以ΐ的。將n個厚度相同的平面平行（100)-透鏡 :照以下的公式設置，即可得出雙重折射分佈的旋轉對稱 90 0 +/- 召=(90 W η) 万代表兩個透鏡間的旋轉角，η代表平面平行 量，m代表一個任意的整數。與將所= = 的配置方式相比，在孔徑… qn〇/ ^里这的配置方式可以使雙重折射的最大值降低 在的光束在透鏡内的角度都十分相近，而且 經的光程長度也十分減，則任意透鏡均可形 學路徑差分佈。的近似旋轉對稱的光 的使光束能夠符合上：的條成一透鏡組，以便盡可能 第四圖 + 士》/a is； 相同的相鄰平;;=irG度時，第四_中兩個厚度 角Θ的關係。⑯圖：的曲结透鏡的本質雙重折射值與孔徑 圖上的曲線可看出，孔徑角0=41度時，

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本負雙重折射的最大值為4· 2nm/cm，這個數值比第四圖a 中的最大值6· 5nm/cm小了 35%。 第四圖F顯示孔徑角0=41度時，第四圖d中兩個厚度 相同的相鄰平面平行（1〇〇)—透鏡的本質雙重折射值與方位 角《的關係。從圖上的直線可看出，本質雙重折射與方位 角^無關。 第五圖Α顯示方位角α = 〇度時，（m)-透鏡的本質雙 重折射值與孔徑角0的關係。從圖上的曲線可看出，本質 雙重折射為6· 5nm/cm時，孔徑角0 = 35度，這個關係與量 測結果相符。圖中的曲線是依據已知的晶體光學公 出來的。 第五圖B顯示孔徑角0 =35度時，（111) -透鏡的本質 雙重折射值與方位角α的關係。從圖中可顯而易見的看出 其三重方位對稱性。 第五圖c顯示（Π1)-透鏡之單一光束方向在（0，α) 一 角度區内的雙重折射分佈0 ，α)，此種顯示方式與 第四圖C的方式相同。圖中線段的方向和長度均顯示雙重 折射分佈的三重對稱性。線段的長度（即雙重折射的值）在 方位角為0度、120度、240度時達到最大。與（1〇〇)—透鏡 相反的是’如果光束是以18〇度的方位角通過透鏡，而不 是以〇度的方位角通過透鏡，則雙重折射的方向會旋轉9〇 度。例如將一光束在兩個透鏡之間的射束角的正負號互 換’就可以經由兩個相同方向的（丨丨丨）—透鏡使雙重折射被 補彳員/抵消’特別是當從位於光學轴上的一個物點發出的

591242 五、發明說明（31) ί 2直：或最小直徑位於這兩個方向相同的(1 1 1 )- Ϊ:定會是這種情況。折射投影物鏡具有多 银/Ϊί 焦度的透鏡組。光束的最大直徑通常出 八有正光焦度的透鏡組内，光束的最小直徑則通常出 現在具有負光焦度的透鏡組内。一個典型的微影蝕刻-投 影物鏡通常具有一個正光焦度的透鏡組（第一個透鏡組）、 一個負焦度的透鏡組（第二個透鏡組）、一個正光焦度的透 鏡組（第三個透鏡組）、一個負焦度的透鏡組（第四個透鏡 組）、以及一個正光焦度的透鏡組（第五個透鏡組）^ 一個 最大光束直徑會出現在第一個透鏡組内，一個最小光束直 徑會出現在第二個透鏡組内，一個最大光束直徑會出現在 第二個透鏡組内，一個最小光束直徑會出現在第四個透鏡 組内’一個最大光束直徑會出現在第五個透鏡組内。因此 一種有利的方式是，在光束方向上一個具有最大光束直徑 (或最小光束直徑）的位置的前面及後面設置方向相同的 (111) -透鏡及/或相互旋轉角γ =1 X 12〇。+ /一 1〇。（1 一 整數）的（111) -透鏡。由於（111) -透鏡的雙重折射分佈具 有三重對稱性，因此旋轉7 = 1 X 1 2 〇。並不會對（丨丨丨）一 透鏡的雙重折射效應造成影響。孔徑角近乎相等，但方位 角在相同方向的（1 1 1 )-透鏡之間改變1 8 0度的光束，至少 會經歷到兩個相互垂直的線性極性狀態的光學路徑差的部 分補償/抵消。 第五圖D顯示當兩個相鄰且厚度相同的（ill) —透鏡被 旋轉60度時的雙重折射分佈，α)。此雙重折射分

591242 五、發明說明（32) 佈Δη(θ，α)與方位角α無關。相交橢圓的 非如第四圖C般的指向切線方向，而是指向徑 雙重折射值與光束在平面平行（ln) -透鏡内子 私相乘即可計算出兩個相互垂直的極性狀態^ 差將11個厚度相同的平面平行（111)-透鏡按 式設置，即可得出雙重折射分佈的旋轉對稱姓 Ύ —(120 / k) + 1 X 12〇。+/-5。 上式中r代表兩個透鏡間的旋轉角，k代： (111) -透鏡的數量，1代表一個任意的整數。】 透鏡均設置在同一個方向的配置方式相比，在 3〇度時，上述的配置方式可以使雙重折射的值 如果所有的光束在透鏡内的角度都十分相近， 内行經的光程長度也十分接近，則任意透鏡均 個相互垂直的線性極性狀態下的近似旋轉對稱 差刀佈。為此應將透鏡組成一透鏡組，以便盡 束能夠符合上述的條件。 第五圖E顯示方位角α = 0度時，第五圖Drj 相同的相鄰平面平行（111)_透鏡的本質雙重折 角Θ的關係。從圖上的曲線可看出，孔徑角0 本免雙重折射的最大值為2.8nm/cm，這個數值 中的最大值6.5nm/cm小了 57%。 第五圖F顯示孔徑角0 =41度時，第五圖D 相同的相鄰平面平行透鏡的本質雙重折 角α的關係。從圖上的直線可看出，本質雙重 較長主軸並 向方向。將 ή經的物理光 f光學路徑 照以下的公 良平面平行 每將所有的 孔徑角Θ = 降低68%。 而且在透鏡 可形成在兩 的光學路徑 可能的使光 7兩個厚度 射值與孔徑 =41度時， 比第五圖A 中兩個厚度 射值與方位 折射與方位 591242 五、發明說明（33) 角α無關 如果在投影物鏡内將（1 0 0 )-透鏡組和（11 1 )—透鏡組作 適當的組合，則因這些透鏡造成的兩個相互垂直的線性極 性狀態的光學路徑差可以獲得更大程度的補償/抵消。為 此首先要旋轉這些透鏡組内的透鏡，以獲得一近似旋轉對 稱的光學路徑分佈，然後再將一個（丨〇 〇 )—透鏡組和一個 (111)-透鏡組組合在一起，使兩個光學路徑差分佈得以相 互補償/抵消。之所以能達到這種效果是因為吾人充分利 用一特性，即由被旋轉的透鏡構成的（100)—透鏡組的雙重 折射分佈相交橢圓的較長的主軸方向垂直於由被旋轉的透 鏡構成的（111) -透鏡組的雙重折射分佈相交橢圓的較長的 主軸方向，此點可從第四圖!）及第五圖D清楚的看出。使兩 個，學路徑差分佈得以相互補償/抵消的最重要的兩個條 件疋，第一，在（100) -透鏡組和（1 n )—透鏡組内均形成一 =t ί轉對稱的光學路徑分佈；第二，（10 0卜透鏡組造成 ί質雙重折射值和（111)—透鏡組造成的總本質雙重折 射值幾乎相等。 又至, 重折ί顯不方位角α = 0度時，（110) -透鏡的本質雙 雙曹軿Μ 2孔徑角0的關係。從圖上的曲線可看出，本質 測結Wcm時’孔徑…0度，這個關係與量 出來的。付。圖中的曲線是依據已知的晶體光學公式計算 雙重你顯示孔徑角“35度時，⑴〇)一透鏡的本質 雙重折射值與方位角α的關係。從圖中可顯而易見的看出

591242 五、發明說明（34) 其雙重方位對稱性。 第六圖C顯示（110) -透鏡之單一光束方向在，以）一 角度區内的雙重折射分佈Δη(0，α)，此種顯示方式與 第四圖C的方式相同。圖中線段的方向和長度均顯示雙重 折射分佈的雙重對稱性。線段的長度（即雙重折射的值）在 孔徑角為〇度時達到最大。 第六圖D顯示當兩個相鄰且厚度相同的（11〇)_透鏡被 旋轉90度時的雙重折射分佈“（θ，α)。此雙重折射分 佈Δη(θ，α)具有一四重方位對稱性。最大雙重折射值 出現在方位角為α =45度、135度、225度、315度時，此 時若孔徑角0 =40度，則雙重折射值為2. 6nm/Cm。 第六圖E顯示當第六圖c的兩個厚度相同的平面平行 透鏡與另外兩個厚度相同的平面平行⑴〇)_透鏡組 ° (時的雙重折射分佈，α)。每兩個（Π0)- 透鏡之間的旋轉角均為45度。此雙重折射分佈△—， 方:Λα無關。相交橢圓的較長主軸並非如第四圖c Ϊ的方向’而是類似於第五圖c般的指向徑向方 物理光㈣目Ϊ f值與光束在平面平行（11G)-透鏡内行經的 m 計算出兩個相互垂直的極性狀態的光學 厚度相同的平面平行(11〇)-透鏡按照以ΐ 的Α式=置，即可得出雙重折射分佈的旋轉對稱性： ^=(45 n) + m X 90。/ —5。 上式中/3代表兩個透鏡間的旋轉角 (no)—透鏡的數量，m代表-個任意的整數代如表果千所面有千的订

591242

光束在透鏡内的角 程長度也十分接近 的線性極性狀態下 此應將透鏡組成一 上述的條件。 度都十分相近，而 ’則任意透鏡均可 的近似旋轉對稱的 透鏡組，以便盡可 且在透鏡内行經的光 ^成在兩個相互垂育 光學路徑差分佈。為 能的使光束能夠符合 第六圖F顯示方位角α =〇度時，第六圖E中4個厚度 同的相鄰平面平行（110) -4目 卞仃u u)透鏡的本質雙重折射值與孔徑角 Θ的關係。從圖上的曲線可看出，孔徑角Θ =41度時，： 質雙重折射值為1· 〇nm/cm，這個數值比第五圖A中的最大 值6.5nm/cm 小了 84% ° 第六圖G顯示孔徑角0=41度時，第六圖£中4個厚声 相同的相鄰平面平行（110)-透鏡的本質雙重折射值與方&位 角α的關係。從圖上的直線可看出，本質雙重折射與方位 角α無關。 ' 如果在投影物鏡内將（11 〇 )-透鏡組和（丨0 〇 )—透鏡組作 適當t組合，則因這些透鏡造成的兩個相互垂直的線性極 性狀態的光學路徑差可以獲得更大程度的補償/抵消。為 此首先要旋轉這些透鏡組内的透鏡，以獲得一近似旋轉對 稱的光學路徑分佈，然後再將一個（110)-透鏡組和一個 (1 0 0)-透鏡組組合在一起，使兩個光學路徑差分佈得以相 互補償/抵消。之所以能達到這種效果是因為吾人充分利 用一特性，即由被旋轉的透鏡構成的（丨丨〇)—透鏡組的雙重 折射分佈相交橢圓的較長的主軸方向垂直於由被旋轉的透 鏡構成的（100) -透鏡組的雙重折射分佈相交橢圓的較長的

第40頁 591242

t ί t ’此點可從第四圖D及第六圖E清楚的看出。使兩 二學：徑差”得以相互補償/抵消的最重要的兩個條 t疋第一 ’在（丨〇〇)-透鏡組和（iU)_透鏡組内均形成一 近似旋轉對稱的光學路徑分佈；第二，（11〇)_透鏡組造成 的總本質雙重才斤射值和(100)_透鏡組造 射值幾乎相等。 第七圖顯示一波長157nm用的折射投影物鏡（611)的透 鏡，面。此投影物鏡的所有光學數據均詳列於表丨。此種 實施方式係摘錄自專利登記人在專利登記pct/epoo/13148 (WO 1 5 0 1 7 A1 )之第七圖及表6所舉的實施例。關於此投影 物鏡之作用方式的詳細說明請參見專利登記 PCT/EP00/1：3U8 (W0 15017 A1)。這個投影物鏡的所有透 鏡均由氟化鈣晶體製成。此投影物鏡的像側數值孔徑為〇 · 9。經過校正後，波長為1 57nm時，此投影物鏡的成像性能 可以達到與一理想球面波的波前只有1 · 8m λ的差異的稃 度。像這種高性能的投影物鏡有必要將本質雙重折射造成 的干擾效應盡可能的消除掉。 在第七圖的實施例中，透鏡L601--L63 0的最外圍孔徑 光束（6 0 9 )的孔徑角0和光程（RLL)均被計算出來。最外園 孔徑光束（609)從物點（座標X = 〇min，y = 0mm)出發，益 在像平面内與光學轴夾一相當於像側數值孔徑的角度。之 所以使用最外圍孔徑光束（6 0 9 )是因為可以產生透鏡内的 最大孔徑角。 表2

第41頁 591242 五、發明說明（37) 透鏡 孔徑 光程 光學 光學 光學 光學 光學 光學 光學 光學 角0 RLl 路徑 歷 腿 腿 腿 腿 腿 懸 Π [mm] 差 差 差 差 差 差 差 差 (111)- (111)- (100)- (100)- (110)- (110)- (110)· (110)- 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 « L = a L = « L = « L = ^ L = « L = ^ L = a L = 〇°[nm] 60°[nm] 0°[nm] 450[nm] 〇°[nm] 45°[nm] 90°[nm] 135°[nm] L601 8.1 15.1 2.9 -2.2 -0.8 -0.4 -9.0 -9.0 -9.1 -9·0 L602 8.7 8.2 1.7 -1·2 -0.5 -0.2 -4.9 -4.8 -4.9 -4.8 L603 7.8 9.5 1.7 -1.3 -·4 -0.2 -5.7 -5.7 -5.7 -5.7 L604 10.7 7.2 1.9 -1.3 -0.6 -0.3 -4.1 -4.1 -4.1 -4.1 L605 9.4 6.5 1.5 -1.0 -0.4 -0.2 -3.8 -3.8 3·8 -3.8 L606 10.3 8.5 2.1 -1.4 -0.7 -0.3 -4.8 -4.8 -4.8 -4·8 L607 21.8 12.7 6.6 -2.7 -3.9 -1.8 -4.2 -4.2 -4.3 -4.2 L608 25.4 22.2 12.8 -4.4 -8.7 -3.9 -5.3 -5.7 -5.8 -5.7 L609 16.3 36.1 14.3 -7.6 •6·8 -3.3 -16.5 -16.5 -16.7 -16.5 L610 12.2 15.2 4.5 -2.9 -1·7 -0.8 -8.2 -8.2 -8·2 -8·2 L611 2.3 26.6 1.4 -1.3 -0·1 -0.1 -17.2 -17.2 •1Ί·2 -17.2 L612 2.3 32.2 1.6 -1.5 -〇，1 -0.1 -20.8 -20.8 -20.8 -20.8 L613 -18.3 30.4 -6.6 13.5 -7.0 -3.3 -12.5 -12.6 -12.7 -12.6 L614 -18.7 22.0 -4.8 10.0 -5.3 -2.5 -8.9 -8.9 -9.0 -8.9 L615 -14.0 10.2 -2.0 3.5 -1.5 -0.7 -5.1 -5.1 -5.2 -5.1 L616 -1.3 29.8 -0.8 0.9 0.0 0.0 -19.3 -19.3 -19.3 -19.3 L617 26.4 31.6 18.6 -6.1 -13.0 -5.7 -6.7 -7.6 -7.5 -7.6 L618 33.5 14.3 9.3 -2.0 -7.9 -3.1 -0.6 3.2 -1·4 3.2 L619 26.5 7.5 4.4 -1.4 -3·1 -1.4 -1.6 -1·8 -1.8 -1.8 L620 19.3 6.4 3.0 -1.4 -1.6 _0·8 -2.5 -2.5 -2.5 -2.5 L621 6.7 8.0 1.3 -1.0 -0.3 -0.1 -4.9 -4.9 -4.9 -4.9 L622 -10.3 7.7 -1.3 1.9 -0·6 -0.3 -4.4 -4.4 -4.4 -4.4 L623 -11.9 9.6 -1.8 2.8 -1.0 -0·5 -5.2 -5.2 -5.2 -5.2 L624 0.3 17.8 0.1 -0·1 0.0 0.0 -11.6 -11.6 -11.6 -11.6 L625 6.0 16.3 2.3 -1.8 -0.5 -0.2 -9.9 -9.9 -10.0 -9.9 L626 -24.0 9.0 -1.9 5.0 -3.2 -1.5 -2.5 -2.6 -2.6 -2.6 L627 -35.6 8.0 _0·9 5.2 -4.7 -1.7 0.1 2.1 -0.5 2.1 L628 -39.4 12.0 -1·0 7·6 -7.5 -2.5 1.0 4·0 -0.3 4.0 L629 -35.3 27.3 -3.3 17.7 -15.7 -5.9 0.5 6.9 -1.9 6.9 L630 -35.3 26.0 -3.1 16.9 -15.0 -5.6 0.4 6.5 -1.9 6.5 合計 64.5 42.3 112.9 47.4 -198.2 -178.7 -208.0 -178.8

第42頁

591242 五、發明說明（38) 除了最外圍孔徑光束的孔徑角0和光程（RLl )外，表2 還列出在不同透鏡方向下，兩個相互垂直的線性極性狀態 的光學路徑差。在表2中列出的是（111) -透鏡、（100) -透 鏡、（110) -透鏡的光學路徑差，最外圍孔徑光束在（111) 一 透鏡内的的方位角為0度和60度；最外圍孔徑光束在 (100) -透鏡内的的方位角aL為0度和45度；最外圍孔徑光 束在（110)-透鏡内的的方位角為0度、45度、90度、 135 度。 從表2可以得知，透鏡L608、L617、L618、L619、 L627、L628、L629、L630的孔徑角0均大於25度，其中透 鏡L618、L627、L628、L629、L630甚至大於3 0度。在這個 實施例中最靠近像平面的透鏡L627 --L630具有很大的孔徑 角。 透過投影物鏡的設計可以使所有光束的孔徑角均小於 45度。透鏡L 628最外圍孔徑光束的最大孔徑角為39.4度。 在像平面的正前方設置兩個平面透鏡（L629，L630)有很大 的幫助。 介於透鏡L621及透鏡L622之間的光闌直徑為270mm。 透鏡L618的直徑為2 0 7mm，透鏡627-630的直徑均小於 1 9 0 mm。從以上數據可以得知，所有具有大孔徑角的透鏡 的直徑均小於光闌直徑的8 0 %。 從表2可以得知，將具有大孔徑角的透鏡設置在（1 〇 〇 ) -方向是比較有利的作法，因為這樣可以使總雙重折射值 變得較低。這是因為對（100) -透鏡而言，〈11〇>-晶體方向

第43頁 591242 五、發明說明（39) 的影響要在孔徑角較大時才會變得比較明顯；不像（1 1 1 ) -透鏡，< 1 1 0 > -晶體方向的影響在孔徑角較小時也相當明 顯。例如透鏡L608、L60 9、L61 7的光學路徑差可以降低 3 0 %以上。 利用兩個平面透鏡（L629，L630)可以清楚的說明如何 經由透鏡的相互旋轉使雙重折射被大幅降低。這兩個透鏡 的最外圍孔徑光束的孔徑角均為3 5. 3度，且光程亦相近 (L629為27·3πππ ’L630為26·0ππη)。如果這兩個透鏡都是方 向相同的（100) -透鏡，則會產生30. 7nm的光學路徑差，但 只要將這兩個（1 0 0 )-透鏡相互旋轉45度，光學路徑差就會 降低成20· 9nm，相當於降低32%。如果這兩個透鏡都是方 向相同的（111) -透鏡，則會產生34. 6nm的光學路徑差，但 只要將這兩個（11 1 )-透鏡相互旋轉6 〇度，光學路徑差就會 降低成13.6nm，相當於降低61%。 如果將透鏡L629分解成透鏡構件L629 1及透鏡構件 L6292，以及將透鏡L630分解成透鏡構件L630 1及透鏡構件 L6302，其中透鏡構件L629 1為一厚度9.15mm的（100)-透 鏡、透鏡構件L6292為一厚度13.11 mm的（111) -透鏡、透鏡 構件[6301為一厚度8.33111111的（1〇〇)-透鏡、透鏡構件[6302 為一厚度12.95 mm的（111) -透鏡，則因為透鏡L629及透鏡 L 6 3 0的本質雙重折射造成的兩個相互垂直的線性極性狀態 的光學路徑差幾乎可以被全補償/消除。將透鏡構件L 6 2 9 1 及透鏡構件L6 3 0 1相互旋轉45度，透鏡構件L6292及透鏡構 件L6302相互旋轉60度。這種組合方式可以使最大光學路

第44頁 591242 五、發明說明（40) 徑差降低至〇· 2nm。利用光膠可以將透鏡構件L6291及透鏡 構件L6292以無光學接縫的方式結合在一起；同樣的也可 以利用光膠將透鏡構件L6 30 1及透鏡構件L6302以無光學接 縫的方式結合在一起。 這個原理也可以應用在只有一個晶體透鏡的投影物 鏡’其方式是將這個晶體透鏡至少分解成兩個相互旋轉配 置的透鏡。利用光膠即可將分解開的透鏡結合在一起。另 外一種可能的方式是，先將具有吾人所欲之晶體方向的單 片平板以無光學接縫的方式接合在一起，然後以這些彼此 接合在一起的平板來製作透鏡。 另外一種可以降低透鏡L 629及透鏡6 30的本質雙重折 射造成的干擾效應的可能方式是，將透鏡L 629分解成透鏡 構件L6293及透鏡構件L6294，以及將透鏡L630分解成透鏡 構件L630 3及透鏡構件L63 04，其中透鏡構件L62 93為一厚 度1 1· 13mm的（1 00)-透鏡、透鏡構件L6294為一厚度 1 1. 13mm的（110) -透鏡、透鏡構件L 63 03為一厚度10. 62mm 的（110)-透鏡、透鏡構件L6304為一厚度i〇.62mm的（110)-透鏡。將透鏡構件L6293及透鏡構件L6294相互旋轉90度， 透鏡構件L6303及透鏡構件L6304相互旋轉90度，透鏡6293 及透鏡6303之間的旋轉角為45度。這種組合方式可以使最 大光學路徑差降低至0· 4nm。利用光膠可以將透鏡構件 L6293及透鏡構件L6294以無光學接縫的方式結合在一起； 同樣的也可以利用光膠將透鏡構件L6303及透鏡構件L6304 以無光學接縫的方式結合在一起。

第45頁 591242 五、發明說明（41) 如果將透鏡L629分解成3個透鏡構件L6295、L6296、 L6297，以及將透鏡L630分解成3個透鏡構件L630 5、 L6 306、L6307，其中透鏡構件L629 5為一厚度4. 45mm的 (100)_透鏡、透鏡構件L6296及透鏡構件L6297均為厚度8. 90mm的（110)-透鏡、透鏡構件L630 5為一厚度4. 25mm的 (100)-透鏡、透鏡構件L630 6及透鏡構件L630 7均為厚度8. 49mm的（110)-透鏡，則因為高負荷的透鏡L629及透鏡L630 造成的兩個相互垂直的線性極性狀態的光學路徑差幾乎可 以被全補償/消除。將透鏡構件L62 96及透鏡構件L6305相 互旋轉45度，透鏡構件L6295、L62 97、L6306、L6307中 每兩個透鏡構件均相互旋轉4 5度。這種組合方式可以使最 大光學路徑差降低至小於〇 · 1 nm的程度。利用光膠可以將 透鏡構件L6295-L 6297以無光學接縫的方式結合在一起； 同樣的也可以利用光膠將透鏡構件L6 305-L6307以無光學 接縫的方式結合在一起。 另外一種可以降低透鏡L 629及透鏡6 30的本質雙重折 射造成的干擾效應的可能方式是，以一個（1 0 〇 )-透鏡來補 償兩個（110) -透鏡。將這兩個（110) -透鏡相互旋轉90度， (100)-透鏡及（110)-透鏡之間的旋轉角為45度+ m X 90 度’此式中in皮表一任意整數。為此應將透鏡L629分解成 透鏡構件L629 8及透鏡構件L629 9，以及將透鏡L630分解成 透鏡構件L630 8及透鏡構件L630 9，其中透鏡構件L6298為 一厚度17.40 mm的（110) -透鏡、透鏡構件L6299為一厚度4· 87mm的（110)-透鏡、透鏡構件L630 8為一厚度12.53mm的

591242 五、發明說明（42) (110)-透鏡、透鏡構件L6309為一厚度8.7〇mm&(1〇〇)-透 鏡。這種組合方式可以使最大光學路徑差降低至3· lnm。 利用光膠可以將透鏡構件L6298及透鏡構件L6299以無光學 接縫的方式結合在一起；同樣的也可以利用光膠將透鏡構 件L6308及透鏡構件L6309以無光學接縫的方式結合在一 起。 第八圖顯示一波長157nm用的卡塔屈光投影物鏡（711) 的透鏡斷面。此投影物鏡的所有光學數據均詳列於表3。 此種實施方式係摘錄自專利登記人在專利登記 PCT/EP00/1 3 1 48 (WO 15017 A1)之第九圖及表8所舉的實 施例。關於此投影物鏡之作用方式的詳細說明請參見專利 登記PCT/EP0 0 / 1 3 1 48 (WO 15017 A1)。這個投影物鏡的所 有透鏡均由氟化鈣晶體製成。此投影物鏡的像側數值孔徑 為0· 8 。 工 在第八圖的實施例中，透鏡L8 01-L617的最外圍上孔 徑光束（7 1 3 )及最外圍下孔徑光束（7丨5 )的孔徑角0和光程 (RLL)均被什算出來。這兩個最外圍孔徑光束（了 η，715) 從物點（座標X = 〇mm，y二-82·ΐ5πηη)出發，並在像平面 内分別與光學軸夾相當於像側數值孔徑的角度。由於此情 況係一遠離軸的物場，因此孔徑光束並非對稱於光學軸 (不像第七圖的實施例中，最外圍孔徑光束係對稱於光學 軸）’所以最外圍上孔徑光束及最外圍下孔徑光束是被計 算出來的。 最外圍上孔徑光束的光學數據詳列於表4，最外圍下

第47頁 591242 五、發明說明（43) 孔徑光束的光學數據詳列於表5。除了最外圍孔秘光束的 孔徑角0和光程（RLl)外，表4及表5還列出在不同透鏡方 向下，兩個相互垂直的線性極性狀態的光學路徑差。在表 4及表5中列出的是（111)-透鏡、（100)-透鏡、（11〇)_透鏡 的光學路徑差，最外圍孔徑光束在（111)_透鏡内的的方位 角aL為〇度和60度；最外圍孔徑光束在（100) -透鏡内的的 方位角為〇度和45度；最外圍孔徑光束在（11〇)—透鏡内 的的方位角A為0度、45度、90度、135度。 表4

591242 五、發明說明（44) 透鏡 孔徑 角Θ Π 光程 RLl [mm] 光學 路徑 差 (111)- 透鏡 a L - 〇°[nm] 光學 腿 差 (111)- 透鏡 a l — 60°[nm] 光學 腿 差 (100)- 透鏡 a L 一 0°[nm] 光學 藤 差 (100)- 透鏡 ^ L ~ 45°[nm] 光學 腿 差 (110)- 透鏡 a L 一 〇°[nm] 光學 藤 差 (110)- 透鏡 a L -45°[nm] 光學 臓 |〇)- 透鏡 a L -90°[nm] 光學 藤 差 (110)- 透鏡 a L = 135°[nm] 801 1.4 28.1 0.8 -0.8 0.0 0.0 -18.2 -18.2 -18.2 -18.2 802 -10.8 30.7 -5.3 8.0 -2.7 -1.3 -17.2 -17.2 -17.3 -17.2 803 -15.6 32.4 -6.8 12.4 -5.7 -2.7 -15.3 -15.3 -15.4 -15.3 803 -24.4 31.8 -6.5 17.8 -11.7 -5.2 -8.4 -8.8 •9·0 -8.8 802 -19.5 26.6 -5.8 12·4 -6.8 -3.2 -10.2 -10.3 -10.4 -10.3 804 6.4 20.1 3.0 -2.4 -0.6 -0.3 -12.4 -12.4 -12.4 -12.4 805 10.8 34·4 9.0 -6.0 -3.0 -1.5 -19.3 -19.3 -19.3 -19.3 806 0.2 10.0 0.1 -0.1 0.0 0·0 -6.5 -6.5 -6.5 -6·5 807 -11.1 22.0 -3.9 5.9 -2.1 -1.0 -12.2 -12.2 -12.3 -12.2 808 0.1 18.5 0.0 0.0 0.0 0.0 -12.0 -12.0 -12.0 -12.0 809 -0.8 9.0 -0.1 0.2 0.0 0.0 -5.8 -5.8 -5.8 -5.8 810 1.1 12.4 0.3 -0.3 0.0 0.0 -8.0 -8.0 -8,0 -8.0 811 -16.8 9.4 -2.0 3.8 -1.9 -0.9 -4.2 -4.2 -4.2 -4.2 812 -10.4 29.8 -5.0 7.5 -2.4 -1.2 -16.9 -16.9 -16.9 -16.9 813 -8.8 34.7 -5.2 7.3 -2.1 -1.0 20.5 20.5 20.5 20.5 814 -9.4 17.5 -2.8 4.0 -1.2 -0.6 -10.2 -10.2 -10.2 -10.2 815 -27.4 28.1 -5.3 16.9 -12.2 -5.3 -5.2 -6.4 -6.1 -6.4 816 -28.7 40.2 -7.1 24.8 -18.6 -7.9 -6.2 -8.5 -7.6 -8.5 817 -30.8 39.0 -6.3 24.7 -19.6 -8.1 -3.9 -8.0 -5.7 -8.0 合計 -48.9 136.1 -90.9 -40.3 -212.9 •220.9 -218.0 -220.9 1111111 第49頁 591242 五、發明說明（45) 表5 透鏡 孔徑 光程 光學 光學 光學 光學 光學 光學 光學 光學 角0 RLl 路徑 醒 醒 醒 藤 藤 藤 腿 Π [mm] 差 差 差 差 差 差 差 差 (111)- (111)- (100)- (100)- (110)- (110)- (110)- (110)- 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 ^ L = ^ L = « L = a L = a L = ^ L = « L = « L = 0°[nm] 60°[nm] 0°[nm] 45°[nm] 〇°[nm] 45°[nm] 90°[nm] 135°[nm] 801 -11.6 32.1 -5.8 9.0 -3.2 -1·6 -17.6 -17.6 -17.6 -17.6 802 19.5 28.3 13.3 -6.1 -7.3 -3.4 -10.9 -10.9 -10.9 -10.9 803 24.7 33.8 19.1 -6.9 -12·7 -5.7 -8.6 -9.2 -9·3 -9.2 803 17.7 34.3 14.7 -7.4 -7.5 -3.6 -14.6 -14.6 -14.8 -14.6 802 12.7 31.6 9.7 -6.0 -3.8 -1·8 -16.7 -16.7 -16.8 -16.7 804 -5.2 21.1 -2.7 3.3 -0.6 -0.3 -17.4 -17.4 -17.4 -17.4 805 -4.5 34.6 -3.0 3.5 -0.5 -0.3 -21.9 -21.9 -21.9 -21.9 806 -8.6 19.5 -2.9 4.0 -1.1 -0.6 -11.6 -11.6 -11.6 -11.6 807 -0.5 16.5 -0.2 0.2 0.0 0.0 -10.7 -10.7 -10.7 -10.7 808 -8.2 25.6 -3.7 5.0 -1.4 -0.7 -15.3 -15.3 -15·3 -15.3 809 -7.5 10.1 -1.3 1.8 -0.4 -0.2 -6.1 -6.1 -6·1 -6.1 810 -9.1 13.1 -2.0 2.9 -0.8 -0.4 -7.7 -7.7 -7.7 -7.7 811 9.0 9.9 2.1 -1.5 -0.6 -0.3 -5.8 -5.8 -5.8 -5.8 812 2.6 30.7 1.8 -1.6 -0.2 -0.1 -19.8 -19.8 -19.8 -19.8 813 0.9 34.0 0.6 -0.6 0.0 0.0 -22.1 -22· 1 -22.1 -22.1 814 1.3 10.4 0.3 -0.3 0.0 0.0 -6.7 -6.7 -6.7 -6.7 815 23.5 16.3 8.9 -3.4 -5.7 -2.6 -4.7 -4.8 -4.9 -4.8 816 24.6 37.2 21.0 -7.6 -13.9 -6.2 -9.6 -10.2 -10.3 -10.2 817 29.4 29.6 18.5 -5.1 -14.1 -5.9 -4.0 -6.2 -5.2 -6.2 合計 88.3 16.8 -73.7 -33.5 -231.9 -235.4 -235.2 -235.4 1·· 第50頁 591242 五、發明說明（46) 從表4及表5可以得知，透鏡L815-L817的孔徑角0均 大於25度。在這個實施例中也是最靠近像平面的透鏡 L815-L817具有很大的孔徑角。透過透鏡L815--L817的設 計可以使最大孔徑角小於等於sin-1 {NA/nFK} =sin-i {〇· 8/1 · 5597 } =30. 9度。透鏡L817最外圍孔徑光束的最大 孔徑角為30. 8度。 介於透鏡L811及透鏡L812之間的光闌直徑為193mm。 透鏡L 8 1 5 - - L 8 1 7的直徑均小於1 6 2 m。從以上數據可以得 知’所有具有大孔徑角的透鏡的直徑均小於光闌直徑的 85〇/〇 ° 從表4及表5可以得知，將具有大孔徑角的透鏡設置在 (1 0 0)-方向是比較有利的作法，因為這種配置方式的總雙 重折射值會小於（11 1)-透鏡的總雙重折射值。例如透鏡 L815--L817的光學路徑差比（111) -透鏡的光學路徑差低 2 0 %以上。 以下根據第八圖的實施例說明，如何經由同時配置具 有相互旋轉之（100) -透鏡的透鏡組及具有相互旋轉之 (111) -透鏡的透鏡組的方式使本質雙重折射大幅降低。 首先將所有氟化鈣透鏡設置在（111)方向，且（HI)-透鏡沒有相互旋轉。在這種情況下，兩個相互垂直的線性 極性狀態的最大光學路徑差為135nm。旋轉（111) -透鏡可 以使最大光學路徑差降低至38nm左右。此種方式係將透鏡 L801及L804歸為一組，將透鏡l802及L803歸為另外一組， 同組中的兩個透鏡之間的旋轉角均為60度；將透鏡L808、

591242 五、發明說明（47) L80 9、L810，以及透鏡L815、L816、L817歸為兩個各含3 個透鏡的透鏡組，且同組中的任兩個透鏡之間的旋轉角均 為40度。透鏡L811、L812、813、L814歸為一個含4個透鏡 的透鏡組，且同組中的任兩個透鏡之間的旋轉角均為3 〇 度。 如果將所有氟化鈣透鏡設置在（1〇〇)方向，且（100) 一 透鏡沒有相互旋轉，則兩個相互垂直的線性極性狀態的最 大光學路徑差為90.6nm。旋轉（100) -透鏡可以使最大光學 路徑差降低至40nm左右。此種方式係將透鏡L8〇1&L8〇4歸 為一組’將透鏡L80 2及L8 03歸為另外一組，同組中的兩個 透鏡之間的旋轉角均為45度；將透鏡L808、L80 9、L810， 以及透鏡L815、L816、L817歸為兩個各含3個透鏡的透鏡 組’且同組中的任兩個透鏡之間的旋轉角均為3〇度。透鏡 L811、L812、813、L814歸為一個含4個透鏡的透鏡組，且 同組中的任兩個透鏡之間的旋轉角均為22.5度。 將（100) -透鏡組成的透鏡組及（111) -透鏡組成的透鏡 組組合在一起，可以使兩個相互垂直的線性極性狀態的最 大光學路徑差降低至只有7nm。此種方式係將透鏡L801及 L804歸為一個（111 )-透鏡組，且二者之間的旋轉角為6〇 度。將透鏡L802及L803歸為一個（loo) -透鏡組，且二者之 間的旋轉角為45度。將透鏡L808、L809、L810歸為一個含 3個透鏡的（100) -透鏡組，且其任兩個透鏡之間的旋轉角 均為30度。將透鏡L815、L816、L817歸為一個含3個透鏡 的（111) -透鏡組，且其任兩個透鏡之間的旋轉角均為4〇

第52頁 591242 五、發明說明（48) 一' - 度。將透鏡L811、L812、813、L814歸為一個含4個透鏡的 (100)-透鏡組，且同組中的任兩個透鏡之間的旋轉角均為 22.5度。透鏡1^80 5、1^806、1807未被歸入任何一個透鏡 組，其中透鏡L80 5及L807的透鏡轴方向均為<u丨〉—晶^方 向，L806的透鏡軸方向則為<1〇〇>—晶體方向。各個透鏡組 均可繞光學軸相互旋轉配置。這3個自由度可以被充分利 用來補償/抵消非旋轉對稱像差（例如因透鏡的固 的像差）。 /、仏风 — 以下以一種已知其光學設計的物鏡來說明另外一種決 疋（100 、（丨11)—、（11〇)-透鏡組的方法。這個物鏡具有 多個有雙重折射性的氣化詞晶體透鏡，這些透鏡的雙重折 射性均為已知。本質雙重折射造成的影響與一光束的孔徑 角t方位角的相關性可以從理論加以預測。也可以經由實 驗量測得知透鏡的雙重折射性。由於透鏡的雙重折射性係 已知，因此一光束在物鏡内經歷的兩個相互垂直的線性極 性狀態的光學路徑差亦為已知。以下將這個光學路徑差當 作最佳值，也就是說應以將光學路徑差降低至這個最佳值 的絕對值為目標。利用相似的方式也可以對由多道光束组 f的射束的光學路徑差進行最佳化處理。透鏡之間的旋轉 度及透鏡軸以主晶體方向為準的方向均為此最佳化處理 可使用的自由度。依據則面說明過的基本原則得出的一種 有利方式是，一方面使透鏡軸的方向與主晶體方向對齊， =一方面使透鏡之間的旋轉角與透鏡軸方向的相關性為不 連續的值。

591242 五、發明說明（49) * ' 透鏡轴的方向有3個自由度可供選擇，即（1〇〇)—晶體 方向、即（111)-晶體方向、以及（1 1 〇 )—晶體方向。 ^ 將所有透鏡軸均指向相同或相等之主晶體方向的透鏡 歸為同一個透鏡組，且每一個透鏡組至少含有兩個透鏡。 同一透鏡組的透鏡間的不連續旋轉角是由透鏡軸的 向決定。 依下式可計算出由η個（100) -透鏡組成的透鏡組的最 佳旋轉角： r = (90。/n) + m X 90。+/-10。 上式中m為一任意整數。如果這個透鏡組含有兩個 (100)-透鏡，則這兩個透鏡之間的最佳旋轉角為45度，及 / 或 135 度、225 ...... 依下式可計算出由η個（111) -透鏡組成的透鏡組的最 佳旋轉角： r = (120。/n) + m X 120 -10。 上式中m為一任意整數。 依下式可计异出由η個（110) -透鏡組成的透鏡組的最 佳旋轉角： r = (180。/n) + m X 180。+/-1〇。 上式中m為一任意整數。 因此透鏡間的不連續旋轉角及不連續的晶體方向均為 可供使用的自由度。 ‘ 從上述參數中（透鏡的旋轉角及晶體方向）找出能夠使 光學路徑差之最佳值為最低者及/或低於一臨界下限值者

第54頁 591242 五、發明說明（50) 的組合 整個都有一個特定的最佳解決方案，也就是使 射采的兩個相互垂直的線性極性狀態的光 小的解決方案。 玉產敢 但是要找出這個最佳解決方案是非常費事的，特別是 & ί Ϊ含有許多個透鏡時更是麻煩（例如第七圖及第八圖 的物鏡）。 $此有必要找出實際可行的最佳化方法，這些方法並 不疋要能夠提供最佳的解決方案，但卻_定要能夠 對所使用的物鏡而言實際可行且足夠好的解決方案。在文 獻中有一個久為人知的數學問題”推銷員的難題"與我們現 在碰到的問題十分類似。在”推銷員的難題”中，解題者必 ^在一張題目給定的地圖上找出能夠經過所有指定城市的 ::二用以下的方法進行最佳化，以下的最佳化方法 的名早均來自於文獻記載： 1· Monte-Carlo 查找 2·模擬退火Simulated Anneal ing") 3·膨脹接受（nTreshold accepting1·) 4·中間有加熱的模擬退火 5 ·遺傳學計數法 在第一個實施例中每一個透鏡都有4個自由度可 供選擇，以補償/抵消本質雙重折射造成的干 FGH1 : (111)-透鏡，旋轉角〇度 牒·

第55頁 591242 五、發明說明（51) FGH 2 : (111) -透鏡，旋轉角60度 FGH3 :(100)-透鏡，旋轉角〇度 FGH4 :〇00) -透鏡，旋轉角45度 以上的旋轉角都是以物平面内一個固定的基準方向為準。 利用’’ Monte-Car 1〇查找，，方法及所給定的4個自由度 (FGiU -FGH2)找出第八圖投影物鏡（71 1)的透鏡軸最佳晶體 方向’以及透鏡對物平面内一個固定的基準方向的旋轉角 点1^°表6詳列出透鏡1^8〇1-[817的透鏡轴晶體方向及旋轉 角/SL。表6還同時列出每一個透鏡的最外圍上下孔徑光束 的兩個相互垂直的線性極性狀態的光學路徑差。從表6中 可得知最大總光學路徑差為5nm。 表6 透鏡 透鏡軸的方向 角 y9L [°】 最外圍上孔徑 光束的光學路 鹺[nm】 最外圍下孔徑 光束的光學路 [nm】 L801 <100> 45 0.0 -3.1 L802 <111> 60 ' -13.0 29.7 L803 <100> -15.1 -27.6 L803 <100> 0~ -- -26.0 -19.2 L802 <111> 60~ 28.3 -14.2 L804 <111> 0^ - -7.6 9 8 L805 <100> 4Γ " -3.1 -1.0 L806 <100> 0 0.0 -2.1 L807 <111> 60 -7.8 1.0 L808 <100> 45 〇.〇 -11 L809 <100> 0^ - 0.0 ±· L· -0.7 L810 <100> 0 - -0.1 -1.5 L811 <100> 0 -3.9 -1.7 L812 ' <111> 0 -- 15.4 -5.0 L813 <100> 0^ -3.7 -0.2 L814 <100> 1 0~ -2.1 -0.1 L815 <100> 45 -11.4 L816 <111> 60^ •16.8 u#u 49.6 L817 <111> ϋΓ - 55.7 -12.2 σ 〇 h -5.0 -2.7

第56頁 591242 f發明說明（52) "" " 〜-- 如果將透鏡分成數個透鏡組，則可以得到更多的自由 度。分組方式是將透鏡軸方向為同一個主晶體方向的透鏡 歸為同一個透鏡組。將同一個透鏡組内的透鏡旋轉配置， 使這個透鏡組造成的兩個相互垂直的線性極性狀態的光學 路徑差的分佈近似於旋轉對稱。此時即可任意調整各透^ 組之間的旋轉角，這個額外增加的自由度（各透鏡組之間 的旋轉角）可以進一步的校正像差（例如因透鏡的製造條件 造成的額外像差）。 ” 在表6的實施例中，兩個（1〇〇)-透鏡L8 01及L814構成 第一個透鏡組，且這兩個透鏡係以相互旋轉4 5度的方式配 置。 ’ 4 個（111)_ 透鏡 L802、L804、L80 7、L812 構成第二個 透鏡組。第二個透鏡組内的透鏡L 802和L807，以及透鏡 L804和L812分別再構成一個子透鏡鏡組。這兩個子透鏡組 内的透鏡之間並未相互旋轉，或是最多相互旋轉一旋轉魚 7 =1 X 120° +/-10° (1為一整數）。這兩個子透鏡之間 相互旋轉60度，因此不同子透鏡的兩個透鏡之間的旋轉角 7 =60。+ m X 120° +/-10 (m 為一整數）。 3個（100)-透鏡L803、L805、L815構成第三個透鏡 組。第三個透鏡組内的透鏡L 8 0 3，以及透鏡L 8 0 5和L 8 1 5分 別再構成一個子透鏡鏡組。這兩個子透鏡組内的透鏡之間 並未相互旋轉，或是最多相互旋轉一旋轉角7 =1 X 90。

+ /-1 0。（ 1為一整數）。這兩個子透鏡之間相互旋轉45度， 因此不同子透鏡的兩個透鏡之間的旋轉角7=45° + m X

第57頁 591242 五、發明說明（53) 9〇 ° +/-10。（m 為一整數）。 3個（100)-透鏡L808、L8 0 9、L811構成第四個透鏡 組。第四個透鏡組内的透鏡L80 8，以及透鏡L80 9和L811分 別再構成一個子透鏡鏡組。這兩個子透鏡組内的透鏡之間 並未相互旋轉，或是最多相互旋轉一旋轉角r =1 X 90° + /-10° (1為一整數）。這兩個子透鏡之間相互旋轉45度， 因此不同子透鏡的兩個透鏡之間的旋轉角7=45。+ in X 90 ° +/-10 ° (m 為一整數）。 兩個（111 )-透鏡L8 1 6及L8 1 7構成第五個透鏡組，且這 兩個透鏡係以相互旋轉6 0度的方式配置。 在第二個實施例中每一個透鏡都有8個自由度（FGH)可 供選擇： FGH1 : (111)-透鏡，旋轉角0度 FGH2 : (111)-透鏡，旋轉角60度 FGH3 : (1〇〇)-透鏡，旋轉角0度 FGH4 : (100)-透鏡，旋轉角45度 FGH5 ·· (110)-透鏡，旋轉角0度 FGH6 : (11〇)-透鏡，旋轉角90度 FGH 7 : (11〇)-透鏡，旋轉角45度 FGH8 : (Π0) -透鏡，旋轉角135度 自由度的數量愈多’最佳化的效果就愈好，但是作業 的費事程度也會呈指數關係增加。#果要再增加自由度的 數量，可以將旋轉角的分級分得更精細即可達到目的。 在進行最佳化作業時也可以將應力雙重折射的量測

第58頁 591242 五、發明說明（54) 值、透鏡或反射鏡的鏡面數據、及/或透鏡材料的不均勾 性等因素考慮進去。利用這種方式可以掌握所有可以出現 的干擾，並利用自由度求得能夠產生良好的成像品質的物 鏡狀態。 以下逐步說明最佳化的方法·· 第一個步驟是計算出一個其所含之透鏡的雙重折射性 為已知的物鏡的目的函數。目的函數是雙重折射造成的干 擾效應的一個標準。例如，一最外圍光束的兩個相互垂直 的線性極化狀態的光學路徑差即可用來作為目的函數。也 可以用整個射束的光學路徑差分佈的最大值或最小值作為 目的函數。將此物鏡狀態的透鏡旋轉角、晶體方向、以及 目的函數等資料均分別儲存起來。 每一種目的函數都有一個下限值，只要低於這個下限 值就表示該目的函數對應的雙重折射的干擾效應是 ^ 容忍的程度。 甘』以 第一個步驟是檢驗目的函數值是否低於下限值， ^，則最佳化作業即告結束，如果不i収人第三個= 1¾¾ Ο 少 y驟是依據所阿心叼目田度改變透鏡之間 ^ $鏡内的晶體方向，此步驟可使用前面提及的 —種，佳化方法（例如"Monte_Car 1〇查找"方法）來進行。和 牛驟（第二個/驟結束後（第一個迴路結束）就又回到第-伯 二第二個迴路開始）。如果所進行的迴路次數大於」 先§又疋的最大迴路次數，則最佳化作業即告結 1 591242 五、發明說明（55) 有兩種情況會使最佳化作業結束，一是目的函數值低 於下限值，二是所進行的迴路次數大於一事先設定的最大 迴路次數。如果是因為超過最大迴路次數而結束最佳化作 業’則會輸出一個詳細列出各種物鏡狀態及其對應的目的 函數值的數據表。 以下利用折射物鏡（6 11 )來說明如何經由在一個光學 元件上塗上補償鍍膜（61 3)而達到將雙重折射造成的干擾 效應大幅降低的方法。在此例中僅針對透鏡L629及[63〇的 雙重折射效應作處理（透鏡L629及L 63 0均為氟化鈣透鏡， 因此都會產生雙重折射）。在這個實施例中，透鏡L629及 L630都是（ill) —方向，且相互旋轉6〇度。此種配置方式可 以使光學路徑差^OPL形成一近似旋轉對稱的分佈。最外 圍孔徑光束的最大光學路徑差A0PL介於13· 6nm—14. 6nm之 間（視方位角aL而定）。在透鏡L 630面對像平面〇,的鏡面 塗上一層補償鍍膜（6 1 3 )。在表7中可以查到關於補償鍍膜 (61 3)的詳細資料。補償鍍膜（6 13)是由15個氟化錳（MgF2) 及氟化鑭（LaF3)的塗層所構成。表7中的n 分別代表折 射率的實數部分和虛數部分。構成補償鍍膜（61 3 )的1 5個 塗層每一層的厚度都很均勻，因此沒有橫向厚度變化。以 ，鍍法將各個塗層蒸鍍在透鏡!^63〇的鏡面上時，所使用的 蒸鍍角度為垂直於透鏡L6 30的鏡面。加上補償鍍膜後，透 鏡L62 9及L630造成的總光學路徑差僅為l lnm，遠低於沒 有加上補償艘獏的物鏡造成的光學路徑差。 表7

60頁 591242 五、發明說明（56) 塗層 厚度[nm】 材料 基質 CaF2 1 103.54 MgF2 2 41.54 LaF3 3 33.35 MgF2 4 30.8 LaF3 5 39.53 MgF2 6 35.34 LaF3 7 32.05 MgF2 8 27.25 LaF3 9 28.57 MgF2 10 26.48 LaF3 11 27.64 MgF2 12 26.17 LaF3 13 27.36 MgF2 14 26.11 LaF3 15 8.66 MgF2 光學常數 n k LaF3 1.760026 0.00118471 MgF2 1.506675 0.00305275

I1I1I1I 第61頁 591242 五、發明說明（57) ------ 也可以利用類似的方法對整個物鏡進行處理，而 曰 像上面的例子僅對最後兩個透鏡進行處理。也不一—不疋 =^1子；樣，只在一個光學元件上加上對雙以: 上補償鍍膜。 九予疋件上加 上述方法亦可用來補償/抵消整個系統的簪 丨士始土· v叉里听射， 此雙重折射的原因可能是來自於應力雙重折射、本質 折射、以及系統中其他塗層產生的雙重折射。 、在系統完成最終校正後，即可確定一道或多道光束在 f平面内的光學路徑差AOPL的分佈。利用最佳化<塗層程 式計算出必需的補償塗層數，再將塗層蒸鍍在適當的θ光學 疋件表面上（例如最靠近像平面的光學元件表面）:最靠= 像平面的光學元件最好是一種易於更換的光學元件。因此 即使是在物鏡開始使用後才產生的雙重折射效應也 由這種方式被校正。 一 為了補償/抵消紫晶體在紫外線中產生的雙重折射， 可以像前面說明過的方式一樣，將具有不同晶體軸方向的 晶體元件依次排列。在一個光學系統將具有不同晶體方向 的晶體元件依次排列會碰到的一個問題是，由於光束係以 不同的角度穿透過透鏡，因此所能達到的補償/抵消效果 可能會受到限制。對於只含有一個晶體透鏡的光學系統而 言，這種補償/抵消的方式是根本不可能的。 一種可能的解決方式是，將一個透鏡分解成兩個透鏡 構件，將兩個透鏡構件相互旋轉，然後再以光膠結合在一

第62頁 591242 五、發明說明（58) 起。但是這在實務上卻报難 應力會使透鏡構件的變形， ^为解透鏡時產生的 確度必須精確到微米（㈣的而程兩度個透鏡構件結合的橫向精 起、並方式是，將彼此以光谬結合在-的光膠接合(滑規黏合)技術外’其 2J極小應力等條件的接合技術也都可以用於單片；板 ”合。光勝接合法特別適用於石英玻璃。重要=千； 口處不能出現會造成干擾的折射或反射。 方向的選擇適用前面說明過的規則。 在第八圖的投影物鏡中，透鏡L816係以毛胚製作而 成。透鏡L816的正面為一頂點半徑為342 1 3的非球面形 凹面，背面為一頂點半徑為449·26_的球面形凹面。透鏡 L816的直徑為141·，軸向厚度為37.3咖。透鏡L8i6的製 造材料為氟化鈣。用來製作透鏡!^丨6的毛胚總厚度至少要 有4 5mm ’直徑至少要有丨5〇mm。可以將兩片厚度均為 9.0mm、相互旋轉45度的（1〇〇)—平板，以及兩片厚度均為 13· 5mm、相互旋轉60度的（1丨丨）—平板以無光學接縫的方式 接合在一起成為此處所需的毛胚。（1〇〇)—平板及（lii)一平 板應相鄰設置在一起。 另外一種可能的毛胚製作方式是以6片厚度均為 3.0mm、相互旋轉45度的（1〇〇)-平板，以及6片厚度均為4· 第63頁 591242 五、發明說明（59) ' 5mm、相互旋轉60度的（U1) —平板以無光學接縫的方式接 合在一起，且其排列方式為在每兩片（1〇〇)—平板之後接兩 片（111) -平板。 另外一種可能的毛胚製作方式是以4片厚度均為 9.0mm、相互旋轉45度的（11〇)_平板，以及兩片厚度均為 4.5 mm、相互旋轉45度的（100) -平板以無光學接縫的方式 接合在一起，且其排列方式為兩片（1〇〇)_平板接在4 (11 〇)-平板之後。 另外一種可能的毛胚製作方式是以8片厚度均為 4.5mm、相互旋轉45度的（11〇)一平板，以及4片厚度均為2, 2 5mm、相互旋轉45度的（100) -平板以無光學接縫的方式接 合在一起，且其排列方式為在每4片（11〇)_平 片（100)-平板。 為了能夠按照需要調整透鏡之間（或透鏡構件之間）的 旋轉角，以下將說明如何在透鏡、透鏡構件、或是透鏡 (或透鏡構件）的固定架上加上相應的記號。此處以透^ 的方向為<ill>-晶體方向的氟化鈣透鏡的製造方法為例 說明。這種製造氟化鈣透鏡的方法也可以用來製造以其他 :::方體結構的晶體材料(例如氟化鎖、款化鳃)為材料 =鏡。另外，透鏡轴的方向也可以是<1〇〇>晶體方向或 體方向。這種製造透鏡的方法可以用於平面平 透鏡、曲面透誃、以及透鏡構件的製造。 第一個步驟是確定一光學毛胚（在此處為一敗化 片）的<111>-晶體方向的方向。利用高精密度的結晶學方

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的。g κ 2晶體裂開面或是形成腐蝕小坑，即可達到此目 ⑽i γ :厂種更好的方向確定方法是X射線繞射法。利用 : 再配合測角計即可利用X射線繞射法確定方向。 一閱記載於相關文獻的表格數據可以確定出現在{11 1 } -晶 體平面上的布拉格反射（Bragg-Reflex)。從上句的表格可 ^查出f不同的反射變址下的人射角。量測時應使氣化趟 圓片繞垂直於氟化鈣圓片的軸旋轉。這樣就可以得出在 不同的旋轉角下’<111〉一晶體方向與氟化鈣圓片的平面垂 2之間的偏差量。一種有利的方式是，至少在兩個不同的 旋轉位置量測<111 >一晶體方向與氟化鈣圓片的平面垂線之 間的偏差量。此實施例係在旋轉位置為〇度及9〇度時進行 量測。為了要提高量測的精確度，可以另外在180度及270 度的旋轉位置進行量測。 第二個步驟是對氟化鈣圓片進行加工，使氟化鈣圓片 的平面垂線與< 11 1 > -晶體方向平行。前面量測得的偏差量 可作為加工目標的基本依據，也就是說以依據這個偏差量 來決定對氟化鈣圓片加工的方式（鋸開或研磨）和程度。經 過這個加工步驟後，氟化鈣圓片的平面垂線與< 丨丨丨 >—晶體 方向之間的偏差量須小於5度。 第二個步驟是要在氟化與圓片上確定一個基準方向。 如果氟化鈣圓片的平面垂線與<Π 1 >—晶體方向平行，一個 有利的方式是’找出<110〉-、<〇11>-、<1〇1>一等3個晶體 方向及/或〈100〉-、<010>-、<〇〇1> -等3個晶體方向中的一 個繞< 1 1 1 > -晶體方向呈三重對稱性的晶體方向。這將是一

第65頁 591242 五、發明說明（61) 件非常有趣的事，因為光束以<Π〇>—晶體方向或與此方向 等效的晶體方向經過一個氟化鈣透鏡，則這個光束會經歷 因為本質雙重折射對兩個相互垂直的線性極性狀態造成的 最大光學路徑差。如果這個光束的方向是〈1〇〇>-晶體方向 或與此方向等效的晶體方向經過一個氟化辦透鏡，則不會 經歷任何光學路徑差。<11〇>—、<011>—、<101>—等3個晶 體方向與<111〉-晶體方向之間的角度為35度，<1〇〇>一、 <010〉-、<001〉-等3個晶體方向與<ιιι>—晶體方向之間的 角度為55度。由於物理上的原因，（110)_晶體平面及 Ο 〇 0)-晶體平面的X射線反射都是量測不到的。因此必須 借助來自與（110) -晶體平面及/或（1〇〇)_晶體平面有特定 關係的其他晶體平面的布拉格反射（Bragg_Reflex)，例如 可利用（331)- 布拉格反射（Bragg— Refiex)。<331〉、 <133〉、<313〉專3個晶體方向與<ιιι> -晶體方向之間的角 度為22度。單色銅Κα -射線（8048 eV)在氟化鈣上出現的 (331) -布拉格反射（Bragg-Refiex)小於38度。由此產生一 相對於由氟化鈣圓片表面所定義的基準面為16度的入射角 及60度的檢測角。若將氟化鈣圓片繞平面垂線36〇度，可 以在3個旋轉角位置測得布拉格反射（Bragg_Refiex)。這 個事實4曰出，3個（331) -晶體平面中的一個方向向量係位 於布拉格量測的入射面内。這3個（3 3 1)-晶體平面在氟化 鈣圓片表面上的投影均平行於<11〇>一、<〇ll>— 一等 3個晶體方向在氟化鈣圓片表面上的投影。因此只要能確 定<331〉-、<133〉-、<313〉-等3個晶體方向的投影方向，

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就等於確定了 <110>- '〈0U〉-、<1〇1>_等3個晶體方向的 投影方向。在進行上述步驟時，必須追蹤及校正因（光）源 及檢測器造成的平面垂線與〈丨丨丨〉—晶體方向之間的角度偏 另一種方法是利用勞埃圖（Laue —Bild)來確定晶體方 向。和前面說明的以單色X射線量測布拉格反射 (Bragg - Ref lex)的方法不一樣的是，以勞埃圖 (Laue-Bi Id)進行的勞埃法所用的是”白色”的寬帶X光。利 用白色X光照射可以從不同的平面組獲得布拉格反射 (Bragg-Ref lex)，因此而形成一個能夠反應材料特性的勞 埃圖（Laue-Bi Id)。如果<1丨丨〉-晶體方向與入射方向平 行’就會成一個具有三重對稱性的勞埃圖（Laue-Bi ld)。 如果<111〉-晶體方向與平面垂線之間有若干度的角度偏 差，就會成一個輕微變形/失真的勞埃圖（Laue-Bild)。只 要正確的分析勞埃圖（Laue-Bild)(例如以適當的軟體來分 析）’就可確定< 1 11 > -晶體方向與平面垂線之間的角度偏 差。除此之外’分析勞埃圖（Laue-Bild)還可以確定 <110〉-、〈011>-、<1〇1>—等 3 個晶體方向及/或<1〇〇> 一、 <010〉-、<001〉-等3個晶體方向，進而確定氟化鈣圓片的 方向。 第四個步驟是在氟化鈣圓片上至少做一個記號，以表 示<110>- '<011〉-、<101〉-等3個投影晶體方向及/或 <10 0〉-、<010>-、<〇〇1 >一等3個投影晶體方向中的一個投 影方向。有多種做記號的方法，例如刻劃、腐蝕、標示等

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ίί可Γ的方法。做記號的位置是在氟化㈣片的圓柱體 邊緣。也可以將記號做在氟化鈣圓片的固定架上。 第五個步驟是對氟化鈣圓片製的透鏡進行加工， 透鏡軸與<1 11 >-晶體方向平行，而且這個加工過程不能損 及上一個步驟所做出的記號。要達到這個要求並不困難， 因為許多加工方法（例如研磨及拋光）都只觸及透鏡的頂面 和底面，不會觸及透鏡的圓柱體邊緣。如果氟化鈣圓片的 圓柱體邊緣也要被加工（例如旋轉），則需以很高的精確度 將δ己號先移到氟化弼圓片的固定，待加工完成後再移回圓 柱體邊緣。 在另一個實施例中，氟化鈣圓片製的透鏡的透鏡軸的 方向本來就已經與<lll>-晶體方向相同，而且記號是在透 鏡製作完成後加上去的。 第一個步驟是以氟化約圓片製作透鏡，且此透鏡的透 鏡軸方向與<111>-晶體方向相同。 第二個步驟是確定基準方向。這個步驟的進行方法與 上一個實施例在氟化鈣圓片上確定基準方向的方法相同。 但是要注意的是，X射線在透鏡鏡面上的聚焦點的高度必 須調整的十分精確。因此透鏡的支承面的高度必須是可以 調整的。量測透鏡的彎曲鏡面上的多個不同點，就可以透 鏡的彎曲輪廓上進行掃描。另外要注意的是，-曲的鏡面 可能會對入射光束或出射光束造成遮蔽的作用，但只要選 擇適當的布拉格反射（Bragg-Ref lex)及因此而形成的量輪 廓，即可避免遮蔽作用的出現。

第68頁 591242 五、發明說明（64) 對平面平行的平板而言，以測角計可以利用前面說明 的方法對平板表面上的任何一點進行量測。 #在對光學毛胚和透鏡進行加工時需注意，以X射線照 射氟化飼可肖b會產生染料中心。以Cu-Κ α射線照射氟化妈 ，入射深度約為3 〇 # m。為了避免染料中心的出現，最好 疋^對在接下來的步驟中會有材料損耗的氟化鈣毛胚或透 進進行X射線分析。以Cu — K α射線照射意味材料損耗約為 30 /z m。 ^ 現依據第九圖說明微影蝕刻-投影裝置的基本構造。 投影曝光裝置（81)具有一照明裝置（83)及一投影物鏡 (85)。投影物鏡（85)具有一帶有孔徑光闌Ap的透鏡裝置 (819)。透鏡配置（819)具有一光學軸（87)。第七圖及第八 圖的透鏡配置方式均為透鏡配置（819)的可能實施方式。 在照明裝置（83)及投影物鏡（85)之間設有一由掩膜固定架 (811)固定在光程（射線路徑）上的掩膜（89)。這種用於微 影颠刻的掩膜（89)具有一微米（納米（nm)結構，此微 米（#m) -納米（nm)結構會被投影物鏡（85)縮小$倍或5倍成 像在像平面（813)上。像平面（813)内有一由基質固定器 (817)定位的感光基質（815，通常為晶圓）。 能夠被解析的最小結構係由照明光束的波長又及投影 物鏡（8 5 )的像侧數值孔徑決定，因此投影曝光裝置（8丨）能 夠達到的最大解析度會隨著照明裝置（83)的照明光束波長 λ的變小和投影物鏡（85)的像側數值孔徑的變大而變大。 利用第七圖及第八圖的透鏡配置方式都可以達到小於

第69頁 591242 五、發明說明（65) 1 50nm的解析度，因此必須消除/縮小本質雙折射效應。利 用本發明的方法可以大幅降低本質雙折射對具有較大像側 數值孔徑的投影物鏡造成的干擾效應。 表1 1 透鏡 半徑 厚度 玻璃 折射率 (波長 157.629nm) 1/2自由 直徑 0 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 27.171475840 0.602670797 N2 N2 1.00031429 1.00031429 46.200 52.673 L601 900.198243311AS -235.121108435 15.151284556 9.531971079 CaF2 N2 1.55929035 1.00031429 53.454 54.049 L602 -167.185917779 132.673519510 8.294716452 14.020355779 CaF2 N2 1.55929035 1.00031429 54.178 54.901 L603 -333.194588652 -155.450516203 9.893809820 15.930502944 CaF2 N2 1.55929035 1.00031429 53.988 54.132 L604 -73.572316296 -68.248613899AS 7.641977580 2.881720302 CaF2 N2 1.55929035 1.00031429 53.748 55.167 L605 -86.993585564AS -238.150965327 5.094651720 5.379130780 CaF2 N2 1.55929035 1.00031429 52.580 53.729 L606 -163.613920870 153.417884485 5.094651720 34.150169591 CaF2 N2 1.55929035 1.00031429 53.730 56.762 L607 -92.061009990 8491.086261873AS 5.094651720 19.673523795 CaF2 N2 1.55929035 1.00031429 58.081 74.689 L608 -407.131300451 -140.620317156 30.380807138 0.761662684 CaF2 N2 1.55929035 1.00031429 87.291 91.858 L609 -4831.804853654AS -192.197373609 50.269660218 1.688916911 CaF2 N2 1.55929035 1.00031429 117.436 121.408 L610 -367.718684892 -233.628547894 21.227715500 2.224071019 CaF2 N2 1.55929035 1.00031429 127.704 129.305 L611 709.585855080 1238.859445357 28.736922725 9.120684720 CaF2 N2 1.55929035 1.00031429 137.016 137.428 L612 1205.457051945 -285.321880705 49.281218258 1.625271224 CaF2 N2 1.55929035 1.00031429 138.288 138.379 L613 137.549591710 -4380.301012978AS 56.718543740 0.623523902 CaF2 N2 1.55929035 1.00031429 108.652 106.138 L614 2663.880214408 149.184979730 6.792868960 15.779049257 CaF2 N2 1.55929035 1.00031429 103.602 84.589 L615 281.093108064 184.030288413 6.792868960 32.341552355 CaF2 N2 1.55929035 1.00031429 83.373 77.968 L616 -222.157416308 101.254238115AS 5.094651720 56.792834221 CaF2 N2 1.55929035 1.00031429 77.463 71.826 圓 11 m III 第70頁

591242 五、發明說明（66) L617 -106.980638018 1612.305471130 5.094651720 20.581065398 CaF2 N2 1.55929035 1.00031429 72.237 89.760 L618 -415.596135628 26.398111993 CaF2 1.55929035 96.803 -204.680044631 0.713343960 N2 1.00031429 103.409 L619 -646.696622394 25.867340760 CaF2 1.55929035 116.636 -231.917626896 0.766268682 N2 1.00031429 118.569 L620 -790.657607677 23.400482872 CaF2 1.55929035 128.806 -294.872053725 0.721402031 N2 1.00031429 130.074 L621 782.625567756 40.932308205 CaF2 1.55929035 141.705 -431.247283013 12.736629300 N2 1.00031429 142.089 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 -8.491086200 N2 1.00031429 134.586 L622 295.022653593AS 20.185109438 CaF2 1.55929035 139.341 449.912291916 0.619840486 N2 1.00031429 137.916 L623 358.934076212 48.662890509 CaF2 1.55929035 136.936 -622.662989878 30.955714157 N2 1.00031429 135.288 L624 -224.404889753 12.736629300 CaF2 1.55929035 134.760 -251.154571510AS 16.079850229 N2 1.00031429 134.853 L625 -193.582989843AS 16.510083506 CaF2 1.55929035 134.101 -198.077570749 0.880353872 N2 1.00031429 136.109 L626 206.241795157 19.927993542 CaF2 1.55929035 101.240 338.140581666 0.925956949 N2 1.00031429 97.594 L627 111.017549581 24.580089962 CaF2 1.55929035 85.023 169.576109839 0.777849447 N2 1.00031429 81.164 L628 117.982165264 31.161065630 CaF2 1.55929035 75.464 921.219058213AS 6.934980174 N2 1.00031429 69.501 L629 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 22.260797322 CaF2 1.55929035 63.637 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 4.245543100 N2 1.00031429 48.606 L630 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 21.227715500 CaF2 1.55929035 41.032 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 8.491086200 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 N2 1.00031429 1.00000000 26.698 11.550

ΙΙΙϋϋ 第71頁 591242 五、發明說明（67) 以上之波長及折射率均為真空狀態下的波長及折射率。 續〈表1 > 非球面常數 透鏡L601的非球面常數 K0. 0 0 0 0

Cll. 28594437e-007 C28. 50731836e-013 C31· 1 6375620e-016 C42. 28674275e-019 C5 -1. 23202729e-022 C63.32056239e-026 C7 -4· 28323389e-030 C80. 00000000e-000 C90·OOOOOOOOe-000 透鏡L604的非球面常數 K -1.3312 Cl -4. 03355456e-007 C22.25776586e-Oil C3 -2.19259878e-014 C44·32573397e-018 C5 -7. 92477159e-022 C67. 57618874e-026 C7 -7149627979e-030

第72頁 591242 五、發明說明（68) C80·OOOOOOOOe-000 C90·OOOOOOOOe-000 透鏡L6 0 5的非球面常數 K -1.1417 Cll.33637337e-007 C21. 56787758e-011 C3 -1643624848e-014 C43·59793786e-018 C5 -5·11312568e-022 C61.70636633e-026 C71·82384731e-030 C80·OOOOOOOOe-000 C90.OOOOOOOOe-000 續〈表1 > 透鏡L6 0 7的非球面常數 K0. 0000

Cll.34745120e-007 C2 -2. 1 980 7543e-011 C31.20275881e-015 C44.39597377e-020 C5 -2371328199e-023 C62.87510939e-027 C7 -1.42065162e-031

第73頁 591242 五、發明說明（69) C80.00000000e-000 C90.00000000e-000 透鏡L6 0 9的非球面常數 K0. 0 0 0 0 C16·85760526e-009 C2 -4. 84524868e-013 C3 -6. 28751350e-018 C4 -3. 72607209e-022

C53·25276841e-026 C6 -4. 05509974e-033 C7 -3. 98843079e-035 C80.OOOOOOOOe-000 C90.00000000e-000 透鏡L613的非球面常數 K0. 0000

C12.24737416e-008 C2 -4· 45043 770e-013 C3 -4. 1 0272 049e-017 C44.31632628e-021 C5 -3. 27538237e-025 C61.44053025e-029 C7 -2· 76858490e-034

第74頁 591242 五、發明說明（70) C80·OOOOOOOOe-000 C90.00000000e-000 續〈表1 > 透鏡L616的非球面常數 K0. 00 0 0 C1 -2.83553693e-008 C2 - 1. 1 2 1 2226 1 e-011 C3 -2.05192812e-016 C4 -；L 5552508 0e-020 C5 -4.77093112e-024 C68·39331135e-028 C7 -8· 973 1 368 1 e-032 C80.00000000e-000 C90.00000000e-000 透鏡L622的非球面常數 Κ0· 0421 C17.07310826e-010 C2 -2. 00157185e-014 C3 -9. 33825109e-020 C41.27125854e-024 C51.94008709e-027 C6 -6.11989858e-032 C72.92367322e-036

第75頁 591242 五、發明說明（71) C80.00000000e-000 C90·00000000e-000 透鏡L624的非球面常數 K0. 0000

C1 3. 0 283 5805 e-010 C2 -2.40484062e-014 C3 -3. 22339189e-019 C41.64516979e-022 C5 -8. 51268614e-027 C62·09276792e-031 C7 -4. 74605669e-036 C80·OOOOOOOOe-000 C90.00000000e-000 續〈表1 > 透鏡L625的非球面常數 K0.0000

Cl -3. 99248993e-010 C25.79276562e-014 C63. 535241478-018 C4 -4. 57872308e-023 C5 -6· 2969 520 8e-027 C61. 57844931e-031 C7 -2· 1 926 6 1 30e-036

第76頁 591242 五、發明說明（72) C80.OOOOOOOOe-OOO C90·OOOOOOOOe-000 透鏡L628的非球面常數 K0. 0000

C14.40737732e-008 C21.52385268e-012 C3 -5·44510329e-016 C46.32549789e-020 C5 -4· 58358203e-024 C61.92230388e-028 C7 -3· 1 1 3 1 1 258e-033 C80.OOOOOOOOe-OOO C90.OOOOOOOOe-OOO 表3

第77頁 591242 五、發明說明（73) 透鏡 半徑 厚度 玻璃 折射率 (波長 157.13nm) 1/2自由 直徑 0 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 34.000000000 1.00000000 82.150 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 0.100000000 1.00000000 87.654 L801 276.724757380 40.000000000 CaF2 1.55970990 90.112 1413.944109416AS 95.000000000 1.00000000 89.442 SP1 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 11.000000000 1.00000000 90.034 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 433.237005445 1.00000000 90.104 L802 195.924336384 17.295305525 CaF2 1.55970990 92.746 -467.658808527 40.841112468 1.00000000 98.732 L803 -241.385736441 15.977235467 CaF2 1.55970990 105.512 -857.211727400AS 21.649331094 1.00000000 118.786 SP2 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 1.00000000 139.325 253.074839896 21.649331094 1.00000000 119.350 L803, 857.211727400AS 15.977235467 CaF2 1.55970990 118.986 241.385736441 40.841112468 L00000000 108.546 L802, 467.658808527 17.295305525 CaF2 1.55970990 102.615 195.924336384 419.981357165 1.00000000 95.689 SP3 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 6.255658280 1.00000000 76.370 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 42.609155219 1.00000000 76.064 Z1 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 67.449547115 1.00000000 73.981 L804 432.544479547 37.784311058 CaF2 1.55970990 90.274 -522.188532471 113.756133662 1.00000000 92.507 L805 -263.167605725 33.768525968 CaF2 1.55970990 100.053 -291.940616829AS 14.536591424 1.00000000 106.516 L806 589.462961222AS 20.449887046 CaF2 1.55970990 110.482 1-5539.698828792 443.944079795 1.00000000 110.523 1圓_1 第78頁 591242 五、發明說明（74) L807 221.780582003 9.000000000 CaF2 1.55970990 108.311 153.071443064 22.790060084 1.00000000 104.062 L808 309.44697518 38.542735318 CaF2 1.55970990 104.062 -2660.227900099 0.100022286 1.00000000 104.098 L809 23655.354584194 12.899131182 CaF2 1.55970990 104.054 1473.189213176 9.318886362 1.00000000 103.931 L810 -652.136459374 16.359499814 CaF2 1.55970990 103.644 446.489459129 0.100000000 1.00000000 103.877 L811 174.593507050 25.900313780 CaF2 1.55970990 99.267 392.239615259AS 14.064505431 1.00000000 96.610 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 2.045119392 1.00000000 96.552 L812 7497.306838492 16.759051656 CaF2 1.55970990 96.383 318.210831711 8.891640764 1.00000000 94.998 L813 428.724465129 41.295806263 CaF2 1.55970990 95.548 3290.097860119AS 7.377912006 1.00000000 95.040 L814 721.012739719 33.927118706 CaF2 1.55970990 95.443 -272.650872353 6.871397517 1.00000000 95.207 L815 131.257556743 38.826450065 CaF2 1.55970990 81.345 632.112566477AS 4.409527396 1.00000000 74.847 L816 342.127616157AS 37.346293509 CaF2 1.55970990 70.394 449.261078744 4.859754445 1.00000000 54.895 L817 144.034814702 34.792179308 CaF2 1.55970990 48.040 -751.263321098AS 11.999872684 1.00000000 33.475 0， 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇 0.000127776 1.00000000 16.430

__1 第79頁 591242 五、發明說明（75) 續〈表3 > 非球面常數 透鏡L801的非球面常數 K0. 0 0 0 0 C14.90231706e-009 C23·08634889e-014 C3 -9. 53005325e-019 C4 -6·06316417e-024 C56· 1 1 4628 1 4e-028 C6 -8· 64346302e-032 C70·OOOOOOOOe-000 C80· 0 0 0 0 00 0 0 e-000 C90. 00000000e-000 透鏡L8 0 3的非球面常數 K0. 0 0 0 0

Cl -5.33460884e-009 C29.73867225e-014 C3 -3.28422058e-018 C41.50550421e-022 C50.OOOOOOOOe-000 C60.00000000e-000 C70. 00000000e-000 C80· OOOOOOOOe-000

第80頁 591242 五、發明說明（76) C90.00000000e-000 透鏡L803’的非球面常數 K0. 0000

Cl 5.33460884e-009 C2 -9. 73867225e-014 C3 3. 28422058e-018 C4 -1· 50 55 042 1 e-022 C50.00000000e-000 C60.00000000e-000 C70.00000000e-000 C80. 〇.〇〇〇〇〇〇〇e-000 C90.00000000e-000 續〈表3 > 透鏡L8 0 5的非球面常數 Κ0· 0000

Cl 2.42569449e-009 C2 3. 96137865e-014 C3 -2.47855149e-018 C4 7. 95092779e-023 C50.00000000e-000 C60·00000000e-000 C70.OOOOOOOOe-000

第81頁 591242 五、發明說明（77) C80·OOOOOOOOe-000 C90.00000000e-000 透鏡L806的非球面常數 K0. 0000 C1 -6·74111232e-009 C2 -2· 5728 9 693e-014 C3 -2· 81 30 9020e-018

C46·70057831e-023 C55.06272344e-028 C6 -4·81282974e-032 C70·OOOOOOOOe-000 C80.00000000e-000 C90.00000000e-000 透鏡L81 1的非球面常數 K0. 0000

C12.28889624e-008 C2 -1. 88390559e-014 C32.86010656e-017 C4 -3. 1 857533 6e-021 C51·45886017e-025 C6 -1. 08492931e-029 C70.00000000e-〇00

第82頁 591242 五、發明說明（78) C80·OOOOOOOOe-000 C90·OOOOOOOOe-000 續〈表3 > 透鏡L813的非球面常數 K0. 0000

C13.40212872e-008 C2 -1· 0800 8877e-012 C34·33814531e-017 C4 -7·40 1 256 1 4e-021 C55.66856812e-025 C60·00000000e-000 C70.00000000e-000 C80·00000000e-000 C90.00000000e-000 透鏡L8 1 5的非球面常數 K0. 0000

Cl -3. 1 539 5 039e-008 C24.30010133e-012 C33. 1 1 663337e-016 C4 -3· 64089769e-020 C51.06073268e-024 C60·OOOOOOOOe-000 C70.00000000e-000

第83頁 591242 五、發明說明（79) C80.00000000e-000 C90·OOOOOOOOe-000 透鏡L816的非球面常數 K0.0000 C1 -2·16574623e-008 C2 -6· 67 1 8280 1 e-013

C34·46519932e-016 C4 -3· 71571535e-020 C50·OOOOOOOOe-000 C60.00000000e-000 C70·OOOOOOOOe-000 C80·OOOOOOOOe-000 C90·OOOOOOOOe-000 續〈表3 > 透鏡L81 7的非球面常數 K0. 0000

C 1 2. 1 5 1 2 1 397e-008 C2 -1. 65301726e-011 C3 -5. 03883747e-015 C41.03441815e-017 C5 -6.29122773e-021 C61.44097714e-024 C70.OOOOOOOOe-000

第84頁 591242 五、發明說明（80) C80.OOOOOOOOe-000 C90.OOOOOOOOe-000 第85頁 591242

體 示 統 圖：一個穿過垂直於u〇〇卜晶體平面之氟化物晶 投影物鏡的一個透鏡的斷面示意圖。 二圖A〜第二圖C :以三度空間示意圖的方式分別顯 平行的（100)-、（111)—、及（11〇)-透鏡。 —圖· 一個用來定義孔徑角及方位角用的座標系 第四圖F :以不同的表現方式顯示（100)—透 見_又折射分佈’以及兩個相互旋轉45度的（100)-透鏡 的雙重折射分佈。

^五圖A -第五圖F :以不同的表現方式顯示（111)—透 、兄的重折射分佈’以及兩個相互旋轉6 〇度的（1 1 1 )-透鏡 的雙重折射分佈。 第六圖A-圖式G :以不同的表現方式顯示（11〇)-透鏡 的雙重折射分佈，以及兩個相互旋轉9〇度的（1〇〇)_透鏡的 雙重$射分佈，及/或4個相互旋轉45度的（11〇)_透鏡。 第七圖：顯示一折射投影物鏡的透鏡斷面。 ^八圖：顯示一卡塔屈光投影物鏡的透鏡斷面。 第九圖：一微影敍刻之投影曝光裝置的示意圖。 元件符號說明

1、L601〜L630 :透鏡 3 :穿過氟化物晶體塊 5 ·晶體平面 2 0 7 :波瓣 609、713、715 :最外圍孔徑光束

第86頁 591242 圖式簡單說明 611 ·折射投影物鏡透鏡 L629 1、L6292、L6293、L6294、L6 295、L6296、L6297、 L6298、L62 99、L630 1、L6302、L6 303、L6304、L6305、 L630 6、L63 0 7、L6 308 :透鏡構件 #

第87頁

Claims (1)

1# 591242 Μ 號 9110Q79R 六、申請專利範圍 L物鏡（6 11 ’ 711 )，特別是微影蝕刻-投影曝光裝置（81) um種投I影物鏡’具有多個透鏡（L601_—L630 ’L801 一 ’胃至少具有一個氟化物晶體製的透鏡（1)，其特徵 ”、、·數量至少為一個的透鏡（1)為一具有透鏡軸（EA)的 / 〇〇)—透鏡’且透鏡軸（EA)近似垂直於氟化物晶體的 U 00卜晶體方向或其等效晶體方向。 '如申請專利範圍第1項的物鏡（611，711)，其特徵為·· 1 〇 〇)透鏡為一具有對稱軸的旋轉對稱透鏡，而且此 軸與（1〇〇)-透鏡的透鏡軸（EA)重合。 3 ·如申請專利範圍第1項的物鏡（6 i丨，711 )，其特徵為： 物鏡（611，711)具有一光學軸（〇A)，且（1〇〇)—透鏡的透鏡 轴（EA)與物鏡（611，711)的光學軸（〇A)重合。 4.如申請專利範圍第1項的物鏡（611，711)，其特徵為： 在物鏡（611，711)内，光束係由物平面（〇)往像平面（〇,） 前進，且至少有一道光束（6〇9，713，715)在（1〇〇)—透鏡 内與透鏡軸夾一大於25度（特別是介於3〇度至9〇度之間 射束角。 ' 5·如申請專利範圍第1項的物鏡（611，711)，其特徵 在物鏡（611，711)内，光束係由物平面（〇)往像平面^⑴· 前進，且所有的光束均在（1〇〇)—透鏡内與透鏡軸夾一 角，射束角的隶大值為45度，特別是sin 一 大值，式中ΝΑ代表像側數值孔徑，nFK代表氟化物释= 折射率。 曰的 6 ·如申請專利範圍第1項的物鏡（6 1 1，7 1 1 )，其特徵為·

第88頁 2003. 05. 3〇. 〇89 591242 案號91109726_^年f月日_^正 六、申請專利範圍 具有一光闌平面（ΑΡΕ)，此光闌平面（ΑΡΕ)具有一光闌直 ’且（1〇〇)-透鏡具有一透鏡直徑，此透鏡直徑小於光鬧 直徑的8 5 % (特別是小於光闌直徑的g 〇 % )。 7·如申請專利範圍第1項的物鏡（611，711)，其特徵為： 具有一像平面（〇，），且（100)—透鏡（L63〇，L817)為最靠 像平面（〇’）的透鏡。 8·物鏡（611，711)，特別是微影蝕刻-投影曝光裝置（81) 用的一種投影物鏡，至少具有兩個氟化物晶體製的透鏡或 透鏡構件，透鏡或透鏡構件具有透鏡軸，這些透鏡軸的方 向都很接近一主晶體方向，會聚在像平面（〇,）上的一個 點的光束具有方位角α R、孔徑角Θ R、以及兩個相互垂 的線性極化狀態的光學路徑差么〇1^，其特徵為：光 光學路徑差ΔΟΡί( aR，0R)分佈為方位角…及孔徑角 0 R的函數，透鏡或透鏡構件繞透鏡軸被相互旋， 光學路徑差△帆（心θκ)分佈比所有的透^ 2:同-個主晶體方向、I沒有繞透鏡軸被相互旋 鏡構件的光束的光學路徑差Λ〇ρί (⑽， 佈小很多0 )乃 9如申请專利圍第8項的物鏡（6 j工， 在孔徑角Θ0固定不變的情況下 △〇 =. 角aR的函數，且變勳銘ΟΛη 是ΔΟΡί為方位 乾圍在3 〇 /◦以内（最好是在2 〇 %以 η )。 ίο.如申請專利範圍第8項的物 為：透鏡或透鏡構*具有—雔番^+八=)其特敛 ^ 雙重折射分佈△ n ( a L， 591242 六、申請專利範圍 0L)，雙重折射值Δη與以垂直於透鏡軸的基準方向為準 的方位角a L及以透鏡軸為準的孔徑角0 R具有相關性；雙 重折射分佈Δη( «L，ΘΙΟ具有k重方位對稱性；旋轉角7 是由透鏡或透鏡構件之間的基準方向所定義；在由η個透 鏡或η個透鏡構件組成的一個透鏡組内，所有透鏡或透鏡 構件的透鏡軸均指向同一個主晶體方向或其等效主晶體方 向，且在此透鏡組内以基準方向為準的雙重折射分佈Λη («L ’ 0L)具有相同的方位角變化；κ固透鏡組内的兩 個透鏡或兩個透鏡構件之間的旋轉角τ= (36〇。/ k X η) :m χ (36(Τ / k) +/-10。，其中m代表一任意整數。 ^如申請專利範圍第10項的物鏡，其特徵為：透鏡或透 鏡構件内的最外圍孔徑光束（609，713，715)具有一孔徑 ★角0L ’且透鏡組或透鏡構件組内的孔徑角的最^ 乾圍在30%以内（最好是20%以内）。 12.如申請專利範圍第10項的物鏡（611，711)，其 為：透鏡或透鏡構件内的最外圍孔徑光束（6〇9，^3 / =行經-光程RLL，且透鏡組或透鏡構件組内的光程似 的最大變化範圍在30%以内（最好是2〇%以内）。 如申請專利範圍第10項的物鏡（6li，u 苴 =;在旋轉角r =〇度時’透鏡組或透鏡 八的最 園:=束⑽9，713，715)的光學路徑差 最卜 化範圍在30%以内（最好是20%以内）。 取八叉 如申請專利範圍第10項的物鏡（611，711)，其 ’、'、：除第-個透鏡組或透鏡構件組外，還具有第2:第二固

第90頁 20〇3. 05. 30. 091 591242 修正 六、申請專利範圍 透鏡組或透鏡構件組。 15· ·=申請專利範圍第14項的物鏡（η〗，η〗），其特 相鄰Hi組的透鏡㈤29，L63〇)或透鏡構件的彼此 相W 且取好疋以光膠接合在一起。 =·携二i 專利範圍第8 j員的物鏡（7ΐι)，其特徵為：透鏡 "、兄構件具有一雙重折射分佈Δη( aL·，0L)，雔重折 (aL，且ϋ以^具有相關性；雙重折射分佈 C 0 L)具有k重方位對、 鏡構件之間的基準方尚鉍七装 疋將月7疋甶透鏡或透 -個透鏡組内，所有透= 個子透鏡組組成的 個主晶體方向或其等效：鏡軸均指向同一 準方向a進&錐壬1曰日體方向，且在此透鏡組内以基 皁方白為準的雙重折射分佈Δη( d，叫具 位角變化；n個子透鏡細人 /、 的方 件；同一個子透鏡組内的透^\至透=盖個/鏡或透鏡構 …X ( 360。/ k) +/=鏡或Ϊ;構件之間的旋轉角 屬不同子透鏡組的兩個透fj /、代表一任意整數；分 m/kxn)固透t構件之間的旋轉角 表-任意整數。 X (36G / k) +/-H。，其中“ \7.如申請專利範圍第10項的物鏡（611，71U， 為··物鏡（611，711)至少呈右兩加人士 Π1)，其特斂 透鏡構件的透鏡組。 〃 μ 3有相互旋轉的透鏡或 18·如申請專利範圍第16項的物鏡（6ιι 為：物鏡（611，711)至少罝古t：Π1)其特破 有兩個έ有相互旋轉的透鏡或 第91頁 2003. 05. 30. 092 591242

如申凊專利範圍第8項的物鏡（611，711 )，其特徵 三.透鏡軸的方向為<丨丨丨 晶體方向或其等效主晶體方 修正 透鏡構件的透鏡組。 :丄且透鏡或透鏡構件的雙重折射分佈An(aL，0L)i 有三重方位對稱性。 、 =·.如申凊專利範圍第1 0項的物鏡（6 11，7 11 )，其特徵 三·透鏡軸的方向為 < 丨丨丨 >—晶體方向或其等效主晶體方 =，且透鏡或透鏡構件的雙重折射分佈Δη ( 具有三重方位對稱性。 如申請專利範圍第16項的物鏡（611，711 )，其特徵 二·透鏡軸的方向為<;1丨1;>—晶體方向或其等效主晶體方 向，且透鏡或透鏡構件的雙重折射分佈Δη ( a]L， 具有三重方位對稱性。 2 2 ·如申請專利範圍第8項的物鏡（6丨丨，7丨丨），其特徵 =:透鏡軸的方向為<100>_晶體方向或其等效主晶體方 ° ’且透鏡或透鏡構件的雙重折射分佈△ n ( a L，θ L)具 有4重方位對稱性。 ’、 2 3 ·如申請專利範圍第丨〇項的物鏡（6丨丨，7丨丨），其特徵 為·透鏡軸的方向為<100>_晶體方向或其等效主晶體方 向，且透鏡或透鏡構件的雙重折射分( ，0L) 具有4重方位對稱性。 2 4 ·如申請專利範圍第丨6項的物鏡（6丨丨，7丨丨），其特徵 為：透鏡軸的方向為<100>_晶體方向或其等效主晶體方 向’且透鏡或透鏡構件的雙重折射分佈Δί1 ( a]L，6»L)

第92頁 2003. 05. 30. 093 AZ42 修正 1 號 91 應 六、申請專利範圍 具有4重方位對稱性。 ϊ'ΚΚϊ範圍第8項的物鏡（611，711) ’其特徵 t 為<110>_晶體方向或其等效主晶體方 有# #方Π ，見構件的雙重折射分佈Δη( a L·，0 L)具 有雙重方位對稱性。 /、 2m: i利範圍第ι〇項的物鏡（6ΐ1 ’7ΐι) ’其特徵 方向為<ιι〇>一晶體方向或其等效主晶體方 1右雜素：或透鏡構件的雙重折射分佈Δη (aL，沁） 具有雙重方位對稱性。 ^； 2:: ϊ:: :圍第16項的物鏡(611 ’7ΐι)，其特徵 rii，#向為<11〇>_晶體方向或其等效主晶體方 :右=或透鏡構件的雙重折射分佈^ ( aL，以） 具有雙重方位對稱性。 2Π°申：範圍第8項的物鏡(6u，7ΐι)，其特徵 ί<·二〉:ί=所屬之透鏡或透鏡構件的透鏡軸的方向 局<1UU>日日體方向式盆 、寺效主晶體方向，且第二個透镑鈿 構件的透鏡轴的方向為⑴卜晶體；： 或其寻效主晶體方向。 1J 29.如申請專利範圍第Μ項的物鏡（611，711)，其特徵 :二一==所屬之透鏡或透鏡構件的透鏡軸的；向 所屬之透鏡或透鏡構;牛匕：=二；^二個透鏡組 或其等效主晶體方Γ 鏡向為晶體方向 30·如申請專利範圍第16項的物鏡（611，711)，其特徵

第93頁 2003. 05 591242 P·年 修正

1?虎 9110· 六、申請專利範圍 為·第一個透鏡組所屬之透鏡或透鏡構件的透鏡軸 為晶體方向或其等效主晶體方向，且第二個透 所屬之透鏡或透鏡構件的透鏡軸的方向為〈丨丨丨= 或其等效主晶體方向。 股方向 3 1 .·=申请專利範圍第8項的物鏡（6 11，7 11 )，其特徵 為.第一個透鏡組所屬之透鏡或透鏡構件的透鏡 為<1〇〇>-晶體方向或其等效主晶體方向…二個透 所屬之透鏡或透鏡構件的透鏡軸的方向為<11〇〉_ 或其等效主晶體方向。 日瑕万向 32..如申請專利範圍第10項的物鏡（611，711) ’其特徵 為.第一個透鐘组所屬之透鏡或透鏡構件的透鏡轴 為<_>-晶體方向或其等效主晶體方向，且第二個透鏡： 所屬之透鏡或透鏡構件的透鏡軸的方向為<11〇>_ 向 或其等效主晶體方向。 $万向 33. 如申請專利範圍第16項的物鏡（611，711)，其特徵 為：第-個ϋ鏡組所屬之透鏡或透鏡構件的透鏡轴的方向 為<100〉-晶體方向或其等效主晶體方向，且第二個透鏡袓 所屬之透鏡或透鏡構件的透鏡軸的方向為<11〇〉_ 向 或其等效主晶體方向。 34. 如申請專利範圍第28項的物鏡（711)，其特徵 學路徑差，ΘΚ)分佈係由所有第—個透鏡組的 透鏡或透鏡構件產生的第一個光學路徑差AOPLK aR， 6R)分佈及由所有第二個透鏡組的透鏡或透鏡構件產生的 第二個光學路徑差AOPUC aR ’ 0R)分佈所構成，其中第

第94頁 2003. 05.30.095 591242 修正 案號 9110972B_I Γ 3 六、申請專利範圍 一個光學路徑差ΔΟΡίΚ aR，0 R)分佈的最大值與第二個 光學路徑差Δ0ΡΙ^( aR，0R)分佈的最大值最多相差3〇% (最好是20%)。 3 5 ·如申請專利範圍第3 1項的物鏡（7丨丨），其特徵為：光 學路徑差△ OPL ( a R，0 R )分佈係由所有第一個透鏡組 的透鏡或透鏡構件產生的第一個光學路徑差△QPL1 (a R，0 R )分佈及由所有第二個透鏡組的透鏡或透鏡 件產生的第二個光學路徑差A0PL2 ( a R，0 R )分佈= 成，其中第一個光學路徑差AOPU ( aR，分 大值與第二個光學路徑差A0PL2 (aR，分 值最多相差30%(最好是2〇%)。 3 6.如申明專利範圍第8項的物鏡（6 11 )，其特徵為： 或透鏡構件為多個具有光學面的光學元件，且其中至 一個光學面有加上補償鍍膜（61 3)，此補償鍍膜（61二 使，束的光學路徑差aR，0R)分佈的值比加1 乂 補償鍍膜的物鏡的光學路徑差AOPU aR，0 二 小很多（光學路徑差，州是方位角）=的值 角Μ的函數）。 y疋刀1月Μ及孔徑 Ul申請專利範圍第36項的物鏡（611)，其特徵為.i =鍍膜⑷3)的光學元件(L63〇)具有一元件軸為且； 膜⑹3)具有一有效雙重折射分 :南 :r:垂直於元件軸的基準方向為準的方位二Fr :件軸為準的礼徑角ΘΡ具有相關性。 “F及以 .如申凊專利範圍第37項的物鏡（6 i i)，其特徵為：若

第95頁 20〇3. 05.30. 096 修正 號 9110979^ 六、申請專利範圍 佈非近G°。度，補償鍍膜(613)具有-有效雙重折射分 :雙= = : 一 有補償鍍膜（61 3)的弁與_处“ 八特徵為：具 鏡，且其元件軸即為Λ ( 63〇)為一氣化物晶體透 41. 如申抹直μ » 氟化物晶體透鏡的透鏡軸。 夕’ 印專利乾圍第3 6項的物鏡（6 11),复特η & 多個光學元件具有補償鍍膜。 /、特徵為：有 42. 如申請專利範圍第％項的 有的光學元件均具有補償鍍膜。兄（U /、特徵為：所 其特徵 ‘或是氟化 其特徵 或是氟化 43. 如申請專利範圍第^員的物鏡（6ιι，7ιι) :晶：化物晶體係-氟化約晶體、敦化銷晶體 44..，申請專利範圍第8項的物鏡（6ιι，7ιι) 二敦化物晶體係一 m曰曰體、說化錯晶體 頌晶體。 n m?寺別是微影蝕刻-投影曝光裴置用的-種 =鏡，具有多個光學元件，特別是具有光學面的氣化 透鏡，會聚在像平面(0，）上的一個像點的光 徑角θε、以及兩個相互垂直的線性極化狀 :的先學路徑差△，其特徵為：i少有—個光學面有 :士：償鍍膜(613)，此補償鍍膜⑷3)可以使光束的光學 徑差ΔΟΡΜ aR，ΘΙΟ分佈的值比未加上補償鐘膜的物 I1H 第96頁 2003. 05. 30. 097 591242 厂月 修正 曰 案號 91109726 六、申請專利範圍 1的光學路徑差Δ0Ρί( aR，〇)分佈的值小报多。 46.、、如申請專利範圍第45項的物鏡（611)，其特徵 補償鍍膜（613)的光學元件（1^63〇)具有一元件軸:^ =膜（61 3)具有-有效雙重折射分佈，《有 ^ 值：以-垂直於元件轴的基準方向為準的方位角J = 兀件軸為準的孔徑角ΘΜ有相關性。 及以 “ΤΙ;範圍第46項的物鏡(611)，其特徵為：若 :布:;=度’補償鑛膜(613)具有-有效雙重折射： 如申請專利範圍第仙項的物鏡（6ιι)，其 有相關性。 ㈣刀佈基本上只與孔徑角θ F具 49.:申請專利範圍第仏項的物鏡（6⑴， :輪膜⑹3)的光學元件(L63〇)係一可拆下丄： ，有= = = :第45項的物鏡(611)，其特徵為：至 這些透鏡或透鏡構件或透鏡構件，且 △〇PL(aR，θι〇分你鏡轴，光束的光學路徑差 透鏡或透鏡構件繞透mi目V\R及孔㈣Μ的函數， 件的光束的光學路；差=广(破：互旋轉 51·如申請專利範圍以n頂丄R ’ ΘΚ)分佈小很多。 圍第50項的物鏡（611)，其特徵為：在 第97頁 2003. 05. 30. 098 591242 年 修正 曰 91109726 六、申請專利範圍 f Θ 〇固▲定的情況下’光學路徑差△ 0PL為方位角a R 52'如申i定動範圍在30%以内（最好是在20%以内）。 鏡戍透鏡：ί利祀圍第5〇項的物鏡(61 1 )’其特徵為：透 Si: /具有一雙重折射分佈—L，叫，雙Ϊ 及U it ρΙΓ以垂直於透鏡軸的基準方向為準的方位角a L 透鏡構件之間的基有準性，·旋轉角r是由透鏡或 構件組成的—個；鏡組 ^透=個透二或η個透鏡 準方向為準的雙重折射分佈—L二二透 = 广個透鏡組内的兩個透鏡或兩個 …會，其中m代表-二數。“η)…〇6°。 如申請專利範圍第5〇項的物· 鏡或透鏡構件具有-雙重折射分佈為錐ΐ :!ϊΛη與以垂直於透鏡軸的基準方向為準的方位 =鏡軸么準的孔徑角具有相關性； j , 0L)具有k重方位對稱性；旋轉 的：rc基準：向所定義；在由n個子透鏡組組： -個主鏡或透鏡構件的透鏡軸均指向同 基準方方向’且在此透鏡組内以 方位角=/Λ/ n(aL，0L)具有相同的 方位角心匕’ Μ固子透鏡組各含有至少一個透鏡或透鏡構

第98頁 2003. 05. 30.099 591242 六、申請專利範圍 件；同一個子透鏡組内的透鏡或透鏡構件之間的旋轉角 f H(360。/ k) +/_10° ，其中1代表一任意整數；分 屬不同子透鏡組的兩個透鏡或兩個透鏡構件之間的旋轉角 ( 360 W k x n) + m χ (36〇。/ k)",。，其中“戈 表一任意整數。 54·如申請專利範圍第50項的物鏡（61 1 )，1转辦為：旦 m膜(61 3)的光學元件(L630 )為一氣“ 、兄 /、70件軸即為此氟化物晶體透鏡的透鏡軸。 5多5個：：請ί利範圍第45項的物鏡(611)，其特徵為：有 夕個先子7G件具有補償鍍膜。 ;ϊι)如ΐ範圍第1至55項中任-項的物鏡(611， (na ，i ί ：物鏡（611，711)具有—像側數值孔徑 57.如申孔徑⑽於特別是大於U)。 7ιι)，发U乾：第1至55項中任一項的物鏡(6u， 2〇〇ηιη/寺欲為.物鏡（611，711)之工作波長小於 5 8 , . 川），°1=範f第1至55項中任-項的物鏡⑹卜 160nmf特欲為：物鏡（611，711)之工作波長小於 :徵：申ϊί:”/1至55項中任-項的物鏡(⑴)，其 6〇 ★ 、兄（6 1 1 )為一折射物鏡。 特徼& ·〜υ们靶固罘1主Μ項 (SP2)之卡物/(711)為—具有多 卞*合屈光物鏡（71 1 特徵為圍，1ί，中任一項的物鏡⑺"，其 個反射鏡 第99頁 2003. 05.30.100 591242

6 1 ·如申請專利範圍第1至5 5項中任一項的物鏡（6 1 j， 711 )，其特彳政為·所有的透鏡均為以氟化約製成的透鏡。 62.微影餘刻-投影曝光裝置（81)，包括照明系統（83/及 如申請專利範圍第1項的物鏡（85);物鏡（85)可將帶有 案的掩膜（89)成像在感光基質（815)上。 回 6 3·微影钱刻-投影曝光裝置（8 1) "^ χ 。一口 ”、、 n β j )及 如申請專利範圍第8項的物鏡（85);物鏡（85)可將帶 案的掩膜（89)成像在感光基質（815)上。 回 64·微影蝕刻-投影曝光裝置（81)，包括照明系統（83)及 如申請專利範圍第45項的物鏡（85);物鏡（85)可將帶右圖 案的掩膜（89)成像在感光基質（815)上。 65·利用申請專利範圍第62至64項令任一項的微影蝕列一 投影曝光裝置（8 1 )製造半導體元件的方法。 6j.，造物鏡（611，711)的方法，特別是製造微影 曰辦制沾方# ^ 鏡 至少具有兩個氟化物 =此S 2 ί 透鏡構件，透鏡或透鏡構件具有透鏡軸， 乂二透鏡軸的方向都很接近一主晶體方向，豆特徵 面上具有方位角aR、孔徑角、以及兩個相ί垂直 j性極化狀態的光學路徑差AOPL的光束可以確定透鏡 :透鏡構件的光學路徑差嫩…， 確= Λ ΠΡΤ f rT透鏡軸被相互旋轉，使其光束的光學路徑差 =，/R)分佈比所有的透鏡軸均指向同一個主晶 光束‘光i:二H鏡軸被相互旋轉的透鏡或透鏡構件的 九干路仫差Δ〇Ρί ( aR，0R)分佈小很多。

第100頁 2003. 05. 30.101 591242 六、申請專利範圍 67·如申請專利範圍第66項的方法，其特徵為：物鏡 (6 1 1 ’ 711 )具有-個由透鏡（或透鏡構件）組成的第—個透 鏡組及一個由透鏡（或透鏡構件）組成的第二個透鏡组， 一個透鏡組所屬之透鏡或透鏡構件的透鏡軸的方向為 <l〇〇V晶體方向或其等效主晶體方向，且第二個透鏡組所 屬之透鏡或透鏡構件的透鏡軸的方向為〈丨〗丨〉__晶體方向 其等效主晶體方向。 / 二：：請專利範圍第66項方法，其特徵為：物鏡⑷ι， 711 )，、有一個由透鏡（或透鏡構件）組成的第一個透鏡組及 一個由透鏡（或透鏡構件）組成的第二個透鏡組，第一個透 Π 5透鏡或透鏡構件的透鏡軸的方向為<ι〇〇>-晶體 方向或，、專效主晶體方向，且第二個透鏡組所屬之透鏡或 2鏡構件的透鏡軸的方向為〈丨丨〇>_晶體方向或其主晶 體方向。 69·如申請專利範圍第66項的方法，其特徵為：在像平面 上/、有方位角α R、孔徑角0 R、以及兩個 極化狀態的光學路徑差MPL的光束具有一光學路^差 △ 〇PL( aR，0R)分佈；由光學路徑差Δ〇ρι^ ，θΚ)分 佈可以確定具有降低光學路徑差△OPUaR，0R)之作用 m鍍j的有效雙重折射分佈；補償鍍膜的有效雙重·折 、”以一、垂直於光學元件之元件軸的基準方向為準的方 t · : △以光學元件之元件軸為準的孔徑角0 F具有相關 Γ折射分佈可以確定補償鍍膜（613)的構造；物 、見 的光學元件（L 6 3 0 )具有補償鍍膜（6 1 3 )。 第101頁 2003.05.30.102 591242 案號 911097洸

六、申請專利範圍 70.補償/抵消物鏡（61 1)(特別是微影蝕刻_投影曝光裴 用的投影物）内的雙重折射效應的方法，其特徵為'物鏡 (611)有多個具有光學面的光學元件（特別是氟化物晶體製 的透鏡），其中至少有一個光學元件（L63〇)是可以更換、 的；會聚在像平面（〇’）上的一個像點的光束具有方位角 、孔徑角Θ R、以及兩個相互垂直的線性極化狀態的光 干路徑差AOPL ;由此可確定光學路徑差0 =佈；由光學路徑差，ΘΙΟ分佈可以確定且有 ΓίίΪΪΓ差Δ〇Ρ“⑽之作用的補償鍍膜(613) +有效又重折射分佈；補償鍍膜的有效雙重折射值盘以一 光：元件之元件軸的基準方向為準的方位角：F及 干兀*件之70件軸為準的孔徑角Θ F具有相關性；由雙 佈二確定補償鍍膜(613)的構造；可更換的光 ..^ ( 3)自物鏡中被取出；將補償鍍膜（613)加在可更 ===上；將加上補償鑛膜(613以^ 九予π件（613)重新裝回物鏡（611)内。 Uiii?方* ’其特徵為：將多片由以晶體方向為 :)製成的平板以無光學接縫的方式接合在一；子:: 二然後將這些接合在-起的平板視為：單 的毛胚進仃切割和拋光加工。 平 ΐ板範圍第71項的透鏡製造方法，#特徵為： ；；有—/、有—雙重折射分佈Δη( aL，ΘΙΟ，雙重折 以垂直於透鏡軸的基準方向為準的方位角及

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六、申請專利範圍 __^ 以透鏡軸為準的孔徑角ΘΚ具有相關性；雙重折射八 ^，Θ L)具有k重方位對稱性；有〇片平板的平面7 “向同-個主晶體方向或其等效主晶體方向，且以岣 為準的=折射分佈△“，Θ。具有相同的方'準方 化，％轉角7係由各平板的基準方向貸間的夾角角 義，兩片平板間的旋轉角^= (36〇。/ k χι〇 疋 ^36 0 / k) +/一1(3。，其中m代表一任意整數 爪X 其特徵為·· 其特徵為： 其特徵為 3 ·如申請專利範圍第7 2項的透鏡製造方法， 兩片平板以無光學接縫的方式接合在一起。 ?4,如申請專利範圍第72項的透鏡製造方法， 各平板的厚度十分接近。 有=第71項的透鏡製…’其特徵為： * =體二:：以==體方向或其等 晶體方向或其等：板的平面垂線均指向⑽>- I:·古t申請專利範圍第75項的透鏡製造方法，i特饩氐 斤：第：片―平板的第—個厚度都十分接近，同時所y : 反的第一個厚度也都十 近，且第— ^ ，弟二個厚度之總合的比值為15+/_。.卜厂予度之總和 所有第71項的透鏡製造方法，其特徵為: 效主晶體方：垂線均指向<u二體方向或其等 晶體方向或其等效主板的平面垂、桌均指向<_>- ?8·如申請專利範圍第77項的透鏡製造方法，其特徵為：

第103頁 20〇3. 05.30.104 591242 修正 案號 9110Q7?.fi 六、申請專利範圍 與第二個厚度之雄人& μμ二:接近，且第一個厚度之她ίσ 子反 <、、，心。的比值為4. 〇 + /-〇· 4。 心和 79.如申請專利範圍第77項的透铲制、止古、土 ^ 兩個第一片平板與一個 ' =、仏/ ，、特徵為： 合在一起。 弟—片平板以無光學接縫的方式接 8 0.如申請專利範圍第7 7 λα 4 4個第-片平板與兩個第二、的透鏡製造方法，其特徵為： 合在一起。 平板以無光學接縫的方式接 81·透鏡，其特徵為：$ 一項的製造方法製造。照申睛專利範圍第7丨至8〇項中任 8 2 ·物鏡（6 11，7 11 )，牲 (81)用的一種投影物鏡寺^是，影蝕刻-投影曝光裝置 圍第8 1項的透鏡。 /、特徵為··具有一個申請專利範 83·如申請專利範圍第1 5s丄 (611，711)，其特徵項中至少任一項的物鏡 透鏡（L62 9，L6 3 0)。 · ^、有一個申請專利範圍第8 1項的 8 4 ·以具有立方形晶 法，此種光學毛胚可^冓的晶體材料製造光學毛胚的方 (特別是微影蝕刻，進一步製作成物鏡（611，711) 透鏡構件，盆特n =〜曝光裝置用的投影物鏡）的透鏡或 …晶體結構内為的以第下^^ b)對光學毛胚㊣行力2 —個晶體方向； 光學毛胚的一個并g ，使第一個晶體方向近似垂直於 lu尤學粗糙面；

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案號 911097% 六、申請專利範圍 C)確定一垂直於第一個晶體方向的 方向是第二個晶體方向在一垂直於第二:白體以^ 上的投影，第一個晶體方向與第二個晶 σ的平面 為〇度； 個曰曰體方向之間的夾角 d)在光學毛胚或光學毛胚的固定架 向。 丁工儆记唬表不基準方 85·如申請專利範圍第84項的方法，豆牿料盔·〆 锋 β μ > / β 付攸為·經由量測 弟一個Ba體方向所屬的第一個晶體平面組上的布 (Bragg-Ref lex)的方向，以確定第一個曰 〇p •丄 ^ 1固日日體方向的位詈。 IV°申？專利範圍第85項的方法，其特徵為：經由比較 在右干個$測點測得的平面組上的布拉格反射（Bm Reflex)的方向，以確定第一個晶體軸的位置，這此 點位於以垂直於光學毛胚的一個光學入射面的軸為一中心的 相互旋轉位置上。 87. 如申請專利範圍第84項的方法，其特徵為：第一個晶 體方向為<100>-晶體方向、<U1>-晶體方向、<11〇〉_晶體 方向、或疋這3個晶體方向之一的等效晶體方白 - 88. 如申請專利範圍第84項的方法’其特徵為°:所使用的 晶體材料為氟化鈣、氟化勰、或是氟化鋇。 8L如中請專利範圍第84項的方法，其特徵為：經由量測 第，個晶體軸所屬的晶體平面組上的布拉格反射(咖_ Ref 1 ex)的方向，以確定基準方向的位置。 90.如申請專利範圍第84項的方法’其特徵為：利用勞埃 法（Laue-Verfahren)確定基準方向的位置。

乃1242 —茶號911⑽ 六、申請專利範圍 如申請專利範圍第84項的方法，其特徵為： 束^固晶體方向的一個平面上的投影平行於基準方向的光 路彳^ =歷兩個相互垂直的線性極性狀態的最大或最小光學 9 〇 .如申請專利範圍第84項的方法’其特徵為 體軸的方向為<100〉-晶體方向、<lu>_晶 日日 兩個曰触十^ 篮方向、或是這 垂直：第一：效晶體方向，I第二個晶體方向在 晶體方3:=方向的一個平面上的投影平行於。10>、 個平面上的投影。 個曰曰體方向的— Q 〇 .如申請專利範圍第87項的方法，其特徵為 ，軸的方向為<111〉-晶體方向或其等效晶體J向第個曰曰 曰:體方向為<331>-晶體方向或其等效晶體方向肖，第-個 上：申請專利範圍第85項的方法，其特徵 上破布拉格量測光束穿過的區域的材料合 子毛胚 分的材料去除。 柯枓s又知，故將此部 95.將以具有立方形結構的晶體材料製成的 步製作成物鏡⑽，711)(特別是微胸 ；=: 用的投影物鏡）用的透鏡或透鏡構件，苴特徵為1.曝，九與衷置 胚或光學毛胚的固—定架上有—個表示基準方$向的^學，毛 基準方向垂直於第一個晶體方向，而且是第二個°曰= 在一垂直於第-個晶體方向的平面上的投影：舻 方向與第二個晶體方向之間的夾角為〇度。弟一個阳體 96•如中請專利範圍第95項的光學毛胚，其特徵為：係按

第106頁 2003. 05.30.107 591242 案號 91109726

六、申請專利範圍 照申請專利範圍第84至94項中任一 、 9尺將申請專利範圍第95項的光學毛=方j製造。 ，透鏡構件的方法’其特徵為以c成透鏡 e)對透鏡或透鏡構件進行成形加工 # /驟. 似平行於透鏡軸。 ’使弟—個晶體軸近 98. 將以具有立方形晶體結構的晶體 進—步製作成透鏡或透鏡構件的方 :衣&的光學毛胚 造步驟： ]万去’其特徵為以下的製 使晶體結構内的第 al )對透鏡或透鏡構件進行成形加 一個晶體軸近似平行於透鏡軸； bl)確定一垂直於第一個晶體方向 方向是第二個晶體方向在一垂直於，丰方向，這個基準 上的投影’第一個晶體方向與第】：二方向的平面 為〇度； 1U曰曰體方向之間的夾角 cl)在透鏡或透鏡構件、或是透鏡 做記號表示基準方向。 /透鏡構件的固定架上 99. 如申請專利範圍第98項的方法，1 體方向為<100>~晶體方向、<m>-晶體=;為：第一個晶 方向、或是這3個日日日體方向之—的等效日日日體、〈⑴>—晶體 亂如申請專利範圍第98項的方法 ^。 的晶體材料為氟化舞、氣化錄、或是氣化特欲為：所使用 101.如申請專利範圍第98項的方法，其忾 測第二個晶體軸所屬的晶體平面組上的布寺徵為:經由篁 (Bragg-Reflex") ^ ^ ju ^ 拉格反射 gg UeX)的方向，以確定基準方向的位置。

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六、申請專利範圍 1〇2. *中請專利範圍第98項的方法，其特徵為： 埃法（Laue-Verfahren)確定基準方向的位置。 方 103. 如申請專利範圍第98項的方法，其特徵 於第一個晶體方向的一個平面上的投影平行於、'、 垂直 光束會經歷兩個相互垂直的線性極性狀態 =1、=向的 學路徑差。 大或最小光 104. 如申請專利範圍第98項的方法，其特徵笛一 晶體軸的方向為< 1 0 〇 > -晶體方向、< 丨丨丨〉—晶體、、、 個 這兩個晶體方向之一的等效晶體方向，且第二:是 在垂直於第一個晶體方向的一個平面上的投 =3方向 <11 〇>-晶體方向或其等效晶體方向在垂直^十Z ^ 向的一個平面上的投影。 罝於第一個晶體方 105. 如申請專利範圍第101項的方法，其特徵 工時透鏡或透鏡軸上被布拉格量測光束 = 會受損，故將此部分的材料去除。 、的&域的材料 106. 物鏡（611 ’711)(特別是微影蝕刻_投影曝光裝置 的投影物鏡）用的透鏡或透鏡構件，其特徵 ^ 鏡構件或是透鏡或透鏡構件的固定架上有一為個透:美或透 向的記號’此基準方向垂直於第一個晶體方向，、而：是第 二個晶體方向在一垂直於第一個晶體方向的平 J，第-個晶體方向與第二個晶體方向之間的 〇 度。 1 0 7.如申請專利範圍第丨〇 g A ·P # μ a / 6員的透鏡或透鏡構件，其特徵 為.透鏡或透鏡構件係按照申請專利範圍第97至1〇5項中

第108頁 2003. 05.30. log 591242 修正 案號 91109726 六、申請專利範圍 任一項的方法製造而成。 108.如申請專利範圍第8至55項中任一項的物鏡（611， 711)，其特徵為：物鏡（611，711)具有一個按照申請專利 範圍第1 0 6項的方法製造的透鏡或透鏡構件。

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