專利名稱：用晶體材料制造透鏡的制作方法
技術領域：
本發明涉及用晶體材料制造光學坯件的方法以及光學坯件，光學坯件是用來作為制造透鏡或透鏡部件的預備階段。因此本發明還涉及制造透鏡或透鏡部件的方法。將透鏡或透鏡部件使用在物鏡上，特別是使用在微光刻技術的投影曝光設備的投影物鏡上。因此本發明還涉及物鏡，特別是微光刻技術投影曝光設備的投影物鏡。
在US 6,201,634中已知用氟化物晶體制造光學坯件的方法。用光學坯件制造微光刻技術投影曝光設備的投影物鏡。優異的是物鏡的物鏡軸線指向<111>晶向。按照US 6,201,634，選定<111>晶向，以便使應力雙折射的干擾影響最小化。
一般來說雙折射透鏡會導致將無偏振射線分成為具有各自不同偏振狀態和不同傳播速度和方向的兩個射線。如果將雙折射透鏡使用在物鏡上，這樣若沒有安排相應的修正措施則導致物鏡分辨率的降低。例如由制造方法或物鏡的機械應力決定的應力雙折射有可能引起透鏡上的雙折射作用。特別是在晶體光學上雙折射起重要的作用。各向異性的晶體是雙折射的。
但是各向同性的晶體如立方氟化物晶體也有本征雙折射，這特別是在VUV-波長(＜200nm)時比較明顯。立方氟化物晶體如氟化鈣和氟化鋇其工作波長是在這個波長范圍的投影物鏡優異的透鏡材料。因此在這個波長范圍起干擾作用的各向同性雙折射晶體可以通過適當的措施進行修正。
因為在下面晶向明確的標志起重要的作用，首先引入用于標志晶向，結晶平面和其透鏡軸線指向晶向的透鏡的標記符號。
將晶體方向的指示標明在“<”和“>”之間，將晶體平面指示標明在“{”和“}”之間。其中晶體方向始終說明相應的晶體平面的平面法線方向。于是晶體方向<100>是在晶體平面{100}上的平面法線方向。屬于立方晶體的氟化物晶體的主晶向為<110>，<110>，<1 10>，<101>，<101>，<101>，<101>，<011>，<011>，<011>，<01 1>，<111>，<1 1 1>，<1 11>，<111>，<11 1>，<111>，<111>，<111>，<100>，<010>，<001>，<100>，<010>和<001>。
主晶向<100>，<010>，<001>，<100>，<010>和<001>是在立方晶體等效的相互對稱特性基礎上的，也就是下面指向這些晶向之一的晶向得到字首為“(100)”。與這些主晶向之一垂直的結晶平面得到相應的字首為“(100)”。其透鏡軸線與這些主晶向平行的透鏡得到相應的字首為“(100)”。
主晶向<110>，<110>，<110>，<1 10>，<101>，<101>，<101>，<101>，<011>，<011>，<011>和<01 1>同樣是相互等效的，于是在下面指向這些主晶向之一的晶向得到字首為“(110)”。垂直于這些主晶向之一的結晶平面相應地得到字首為“(110)”。其透鏡軸線與這些主晶向平行的透鏡相應地得到字首為“(110)”。
主晶向<111>，<1 1 1>，<1 11>，<111>，<11 1>，<111>，<111>和<111>同樣是相互等效的，于是下面指向這些晶向之一的晶向得到字首為“(111)”。與這些主晶向之一垂直的結晶平面相應地得到字首為“(111)”。其透鏡軸線與這些主晶向平行的透鏡相應地得到字首為“(111)”。
下面涉及上述主晶向之一的說明同樣適合于等效的主晶向。
從J.Burnett et al.(Physical Review B，64卷(2001)，241102-1至241102-4頁)的文章，“氟化鈣和氟化鋇晶體的本征雙折射”中已知，由氟化鈣和氟化鋇晶體制成的透鏡有本征雙折射。其中本征雙折射在很大程度上與氟化物晶體透鏡的材料方向和射線方向有關。雙折射最大地作用在沿(110)晶向穿過透鏡的一個射線上。在那里進行的測量表明，在氟化鈣晶向(110)上波長λ＝156.1nm進行射線傳播時出現的雙折射為(11.8±0.4)nm/cm，波長λ＝193.09nm時出現的雙折射為(3.6±0.2)nm/cm和波長λ＝253.65nm時出現的雙折射為(0.55±0.07)nm/cm。如理論上已經敘述過的，相反氟化鈣當射線在(100)晶向和在(111)晶向傳播時沒有本征雙折射。因此本征雙折射很大程度上與方向有關和隨著波長的降低明顯增加。
從J.Burnett et al.(spie′s oemagazine，2002年3月23-25頁，http//oemagazine.com/from TheMagazine/mar02/brief.html)的“使用氟化鈣的問題”文章圖4中表示了具有立方晶體結構的氟化物晶體本征雙折射與角度的關系。其中射線的本征雙折射不僅與射線的視場角而且與方位角有關。從圖4明顯地看出，如果透鏡軸線指向(100)晶向本征雙折射有四倍的方位對稱，和如果透鏡軸線指向(111)晶向本征雙折射有三倍的方位對稱，和如果透鏡軸線指向(110)晶向本征雙折射有二倍的方位對稱。將兩個氟化物透鏡圍繞其透鏡軸線相互旋轉于是可以降低本征雙折射的干擾影響。對于其透鏡軸線指向(100)晶向的兩個透鏡其旋轉角為45°是合適的，對于其透鏡軸線指向(111)晶向的兩個透鏡其旋轉角為60°是合適的，對于其透鏡軸線指向(110)晶向的兩個透鏡其旋轉角為90°是合適的。通過同時使用成對的(100)，(111)和(110)透鏡可以降低兩個相互正交偏振狀態的光行差。此外通過同時使用氟化鈣透鏡和氟化鋇透鏡還可以修正本征雙折射的干擾影響，因為按照這篇文章的圖2，氟化鋇和氟化鈣可比較的晶向的雙折射有相反符號。
例如從專利申請WO 01/50171 A1(US系列No.10/177580)和其中的摘要文字中已知投影物鏡和微光刻技術投影曝光設備。這個申請的實施例表示了工作波長為193nm以及157nm時數值孔徑為0.8和0.9的純折射的和兼反射及折射光的投影物鏡。使用氟化鈣作為透鏡材料。
在沒有預先公開的申請人的專利申請PCT/EP 02/05050中敘述了各種修正方法，以便降低例如在WO 01/50171 A1(US系列No.10/177580)實施例中的本征雙折射的干擾影響。此外公開了平行使用由同樣的氟化物晶體制造的透鏡以及使用修正涂層的(100)透鏡和(111)透鏡或(110)透鏡。將申請公開的內容可以廣泛地引入到本申請中。
在這之前敘述的降低雙折射干擾影響的修正方法是建立在使用相對旋轉透鏡軸線的透鏡基礎上的。兩個透鏡之間的旋轉角例如與透鏡軸線指向哪個晶向有關。按照在這之前敘述的US 6,201,634的方法制造的透鏡，例如其透鏡軸線是指向(111)晶向的。為了降低本征雙折射的干擾影響在這種情況下得出在這之前敘述的兩個(111)透鏡之間適合的旋轉角為60°。其中旋轉角涉及到兩個透鏡的晶體結構。然而透鏡的晶體結構是不能從外表看出來的。
本發明的任務是，說明由晶體材料制造光學坯件作為制造透鏡或透鏡部件預備階段的方法，該方法考慮到，隨后將光學坯件制成的透鏡或透鏡部件使用在物鏡上時，可以安排參照其晶體結構相對旋轉一個預先規定的角度。
此任務是用按照權利要求1由晶體材料制造光學坯件的方法以及按照權利要求13的光學坯件，按照權利要求16和權利要求18由晶體材料制造透鏡或透鏡部件的方法，以及按照權利要求28和32的透鏡或透鏡部件，按照權利要求33和37的物鏡，按照權利要求39的微光刻技術投影曝光設備和按照權利要求40制造半導體器件的方法解決的。
本發明結構的優點是從相關的權利要求的特征中得出的。
為了在物鏡上能夠調整在透鏡或透鏡部件之間預先規定的旋轉角和能夠調整物鏡或在兩個透鏡或透鏡部件之間參考方向上預先規定的旋轉角，其中旋轉角與透鏡或透鏡部件的晶體結構有關，如果每個透鏡或每個透鏡部件或其支撐件有與透鏡晶體結構有定義關系的一個標志是適宜的。
關于透鏡部件例如可以理解為通過粘合被光學無縫地結合成單個透鏡。一般來說透鏡部件表示單個透鏡的組件。
優異的是將立方氟化物晶體例如氟化鈣，氟化鋇或氟化鍶作為光學坯件的初始材料。
直到透鏡或透鏡部件有了最終形狀之前要求很多的形狀加工和表面加工過程。因為透鏡或透鏡部件是由晶體材料構成的，一般來說例如在已經敘述過的US 6,201,634方法中將可以制造的單晶塊或單晶錠作為初始材料。例如由單晶塊通過鋸和磨首先制造成一個光學坯件。將透鏡或透鏡部件的預備階段稱為光學坯件。由光學坯件可以制造成一個或多個透鏡或透鏡部件。如果由一個光學坯件制造成多個透鏡或透鏡部件，于是將光學坯件通過鋸分成單個的坯件，其中單個的光學坯件在后面的加工步驟中進行磨和/或拋光，以便可以在預加工的表面上進行光學測量。然后將這樣準備好的光學坯件構成為單個的圓柱形材料片。
現在優異的是，如果將光學坯件加工成有一個光學坯件表面，其表面法線指向定義的晶體結構方向內的第一晶向。優異的是這個主晶向例如是<100>，<111>或<110>晶向。為此要求在光學坯件上首先確定第一晶向。在光學坯件上確定第一晶向可以在將光學坯件分成為單個光學坯件之前進行。也可以首先進行鋸削和然后在單個的光學坯件上各自確定。將光學坯件通過鋸削和磨削這樣加工，使第一晶向幾乎垂直于光學坯件表面。優異的是第一晶向與光學坯件表面角度之間的偏差小于5°。此時光學坯件表面代表材料片的正面或反面。
在下一個步驟中在光學坯件或其支撐件上涂上與第二晶向有定義關系的一個標記，第二晶向與第一晶向有一個不等于0°的角度。其中第二晶向同樣是一個主晶向或在晶體結構內定義的晶向，例如<331>晶向或<511>晶向。
標記可以是在光學坯件外圓柱體或與光學坯件固定連接支撐件上的點形狀或劃形狀的槽。其中支撐件可以是由金屬，陶瓷或玻璃陶瓷制成的。
例如可以這樣建立第二晶向和標記之間的定義關系，標記表示一個參考方向，參考方向垂直于第一晶向，和代表第二晶向在其平面法線上指向第一晶向的平面上的投影。在圓柱體形狀的光學坯件上具有一個對稱軸線，對稱軸線基本上指向第一晶向的方向，優異的是參考方向與對稱軸線相交。于是例如標記代表參考方向與光學坯件外圓柱或與支撐件的交點。因此也將標記定義為被投影的第二晶向在與光學坯件有聯系的坐標系上的方位角。將方位角定義為參考方向與坐標軸之間的角度，這個坐標軸垂直于對稱軸和與對稱軸相交。
在確定第一晶向時可以將光學坯件用一個測量射線特別是倫琴(Rntgen，指X射線)測量射線照射。在屬于第一晶向的結晶平面例如{111}結晶平面上將測量射線反射和產生一個相應的布喇格反射。因為測量射線的波長和光學坯件的材料是已知的，入射和反射的測量射線涉及到晶向的名義角由于布喇格反射定律是已知的。現在將光學坯件相對于布喇格測量裝置一直調整到發現第一晶向的布喇格反射。從測量裝置和光學坯件的相對方位中現在可以確定涉及到光學坯件的光學坯件表面的平面法線的第一晶向的方位。如果光學坯件表面的平面法線與第一晶向不一致，將光學坯件例如通過磨削進行加工直到角度偏差小于±5°。
在優異的實施形式中將光學坯件可旋轉地支撐在一個軸上，這個軸垂直于光學坯件的光學坯件表面。現在對不同的旋轉角，在最簡單情況下在0°和90°上確定布喇格反射。
同樣可以通過計算布喇格反射確定參考方向。此時在屬于第二晶向的結晶平面上將測量射線進行反射。
有選擇地可以借助于勞厄-方法確定參考方向的位置。
這樣選擇參考方向是合適的，在隨后由光學坯件制成的透鏡上的一個光線，由于雙折射的原因例如得到兩個相互成正交線性的偏振狀態的最大光行差，如果這個光線在垂直于第一晶向的一個平面上的投影與參考方向平行時。如果人們將相對旋轉透鏡作為修正方法用于降低本征雙折射干擾影響，則由于這個標記的原因應該容易調整上述旋轉角。還有可能的標記參考方向，對于參考方向光線得到最小光行差，如果其在垂直于第一晶向的平面上的投影平行于參考方向時。
如果第一晶向指向<100>晶向或<111>晶向或與這些晶向等效的晶向時，則是合適的，如果第二晶向在垂直于第一晶向的平面上的投影是，平行于<110>晶向或平行于屬于等效晶向同樣的平面時。平行于<110>晶向的或平行于屬于等效晶向的光線，然后在立方氟化物晶體中得到兩個相互成正交偏振狀態最大光行差。
如果第一晶向指向<111>晶向或與之等效的晶向，于是優異的是第二晶向指向<331>或與之等效的晶向。
如果第一晶向指向<100>晶向或與之等效的晶向，于是優異的是第二晶向指向<511>或與之等效的晶向。
因為用于確定布喇格反射的測量射線可以導致在光學坯件表面區域的材料損壞，適宜的是通過磨削或拋光將光學坯件被測量射線經過的這個材料區域去除。
用這種方法可以優異的將光學坯件作為初始產品用于制造物鏡的透鏡或透鏡部件。
如果現在用這樣準備的光學坯件制造透鏡或透鏡部件時，于是將透鏡或透鏡部件的光學表面這樣加工，將透鏡軸線調整為與第一晶向的方向幾乎平行，或者與光學坯件表面的表面法線平行。優異的是在第一晶向與透鏡軸線之間的角度偏差小于5°。通過對光學坯件的光學坯件表面磨削和拋光產生透鏡彎曲的透鏡表面。如果涉及到旋轉對稱表面，則透鏡軸線是對稱軸線。在非旋轉對稱表面時透鏡軸線可以通過射入的射線束的中線或通過一個直線給定，關于透鏡內的所有射線的射線角度是最小的。例如涉及到折射的或衍射的透鏡以及具有自由形狀修正表面的修正板可以用作為透鏡。如果將平板安排在物鏡的射線路徑上，也可以將它們視作為透鏡。此時平板的透鏡軸線垂直于平面的透鏡表面。
如果當用光學坯件制造透鏡或透鏡部件時將在這之前涂上的參考方向的標記丟失，應該注意將參考方向的標記轉移到透鏡或透鏡部件或轉移到其支撐件上。
將透鏡或透鏡部件使用在高功率光學例如微光刻技術投影物鏡時在透鏡軸線與第一晶體方向之間的角度偏差具有重要的作用，即使它小于5°。因此優異的是應該非常準確地確定這個角度偏差。此時例如使用倫琴衍射方法。此外優異的是如果不僅角度大小而且第一晶向的方位是已知的。方位可以用偏差方向進行描述。垂直于透鏡軸線和在垂直于透鏡軸線的平面上的偏差方向得到作為第一晶向的投影。然后在透鏡或透鏡部件上將偏差方向例如在透鏡的邊緣上進行標記。有選擇地還可以將標記涂在透鏡或透鏡部件的支撐件上。如果透鏡或透鏡部件或其支撐件已經有一個參考方向的標記時，于是還可以確定參考方向和偏差方向之間具有符號的角度和將其分配給透鏡或透鏡部件。例如可以將角度值存儲在存儲了透鏡或透鏡部件的材料數據和制造數據的一個數據庫中。
在一個有選擇的過程中，還可以首先將由晶體材料制成的光學坯件制造成透鏡或透鏡部件和涂上第二晶向的標記。此時例如通過透鏡表面磨削和拋光由光學坯件制造成透鏡。此時表面是這樣加工的，使透鏡軸線平行于優異的是主晶向的第一晶向。在下一個步驟中在透鏡或透鏡部件或其支撐件上涂上標記，標記與第二晶向有一個定義的關系，第二晶向與第一晶向有不同于0°的角度。如果透鏡軸線指向<111>晶向或<511>晶向，如果透鏡軸線指向<100>晶向時，此時第二晶向同樣可以是主晶向或晶體結構內一個定義的晶向，例-如<331>晶向。
例如標記可以是在透鏡或透鏡部件外圓柱體或與透鏡或透鏡部件固定連接的支撐件上的點形狀或劃形狀的槽。其中支撐件可以由金屬，陶瓷或玻璃陶瓷制成。
例如可以這樣建立第二晶向和標記之間的定義關系，標記表示一個參考方向，參考方向垂直于透鏡軸線和代表第二晶向在其平面法線指向透鏡軸線方向上的投影。優異的是參考方向與透鏡軸線相交。于是標記例如代表參考方向與透鏡或透鏡部件外圓柱或與其支撐件的交點。因此也將標記定義為被投影的第二晶向在與透鏡或透鏡部件有聯系的坐標系上的方位角。
為了確定參考方向可以使用對于光學坯件已經建議的方法。如果透鏡的位置是可以調整的，因此優異的是當測量布喇格反射時，將測量射線射在彎曲透鏡表面的一個定義的地方。特別是如果測量是在透鏡不同的旋轉位置進行時，適宜的是將測量射線射在透鏡頂部區域。
為了在凸透鏡表面上不會由于自陰影被遮蓋，優異的是這樣選定第二晶向，將用于確定第一晶向或者參考方向所使用的射入的測量射線和折射的射線不被透鏡的幾何形狀干擾。
優異的是將立方氟化物晶體如氟化鈣、氟化鋇或氟化鍶，用作波長小于200nm物鏡的晶體材料。
只有當波長小于200nm時立方氟化物晶體的本征雙折射才有這么大的影響，要求適當的修正措施。因此對于應用首先確定參考方向和必要時要求確定偏差方向是適宜的。優異的是將有參考方向標記或必要時有偏差方向標記的透鏡或透鏡部件使用在物鏡上，在其上通過透鏡或透鏡部件圍繞其透鏡軸線相對旋轉降低雙折射干擾影響。用與晶向有關的標記使透鏡有目的地旋轉變得非常簡單。由于理論上預先知道立方氟化物晶體的雙折射特性和已知修正方法可以這樣確定物鏡的單個透鏡或透鏡部件之間的旋轉角，使雙折射對物鏡成像的干擾影響明顯降低。
特別適宜的是，如果在確定旋轉角時，對于每個透鏡也考慮在第一晶向與透鏡軸線之間已知的角度大小和偏差方向。
如果透鏡和透鏡部件的光學作用與第一晶向和透鏡軸線之間的角度偏差在很大程度上有關時，單獨確定偏差方向和偏差標記才是優異的。通過透鏡圍繞其透鏡軸線適當旋轉一個預先規定的數值于是可以這樣影響對物鏡成像功能的作用，通過多個相互旋轉透鏡或透鏡部件的共同作用產生修正作用。因此還可以使用在第一晶向與透鏡軸線之間有角度偏差的透鏡或透鏡部件。這使得由晶體材料制造透鏡或透鏡部件變得非常容易，因為可以忽略制造公差。
此時在物鏡上可以涉及到純折射投影物鏡，純折射物鏡是由很多圍繞光學軸線旋轉對稱安排的透鏡構成的，或涉及到兼反射光及折射光物鏡類型的投影物鏡。
優異的是可以將這種投影物鏡使用在微光刻技術投影曝光設備上，這種設備從光源出發包括照明系統，掩模定向系統，帶有結構的掩模，投影物鏡，物鏡定向系統和光學敏感的感光膠層。
用微光刻技術投影照明系統可以制造半導體部件。
借助于附圖詳細敘述本發明。
圖1用簡圖表示通過光學坯件的一個截面；圖2用簡圖表示圖1光學坯件的俯視圖；圖3用簡圖表示通過加邊框透鏡的一個截面；圖4用簡圖表示圖3加邊框透鏡的俯視圖；圖5用簡圖表示通過另外一實施例透鏡的一個截面；圖6用簡圖表示圖5的透鏡的俯視圖；圖7用簡圖表示一個物鏡的透視圖；圖8表示投影物鏡的一個透鏡截面；和圖9用簡圖表示投影曝光設備。
作為一個實施例敘述了氟化鈣透鏡的制造，其透鏡軸線基本上指向<111>晶向。但是本制造方法還可以使用在由具有立方晶體結構的其他晶體材料如氟化鋇或氟化鍶制造透鏡。此外透鏡軸線還可以指向<100>或<110>晶向。本方法不僅適用于制造平面平行透鏡還可以適用于制造具有彎曲表面的透鏡或透鏡部件。
作為制造透鏡的準備階段首先制造一個光學坯件。圖1和2用簡圖表示用本發明方法制造的光學坯件1。圖1表示了沿著在圖2俯視圖畫上的直線A-A通過光學坯件的一個截面。
在第一步驟中，在此情況確定氟化鈣光學坯件<111>晶向3的方位。此時<111>晶向3垂直于畫在圖1上的一些{111}結晶平面5。可以用比較高精度的結晶學方法，例如通過求出分割面或產生腐蝕小坑進行確定。人們可以用倫琴衍射方法改進晶向的確定。為此當使用單色倫琴射線時適合的儀器是測向器。借助于從文獻中已知的表格數值確定{111}結晶平面5布喇格反射的出現。其中與折射有關的表格數值說明所要求的入射角。在測量時人們將氟化鈣片圍繞垂直于氟化鈣片的一個軸轉動。因此人們得到不同旋轉角的<111>晶向與氟化鈣片平面法線的偏差。應該確定至少兩個旋轉位置的偏差。在這個實施例中測量是在0°和90°進行的。為了提高測量精度可以附加地在180°和270°或其他的中間角度上進行測量。
在第二步驟中這樣加工氟化鈣片，氟化鈣片的平面法線平行于<111>晶向3的方向，于是<111>晶向3垂直于光學坯件表面7。此時將被測量的偏差作為有目的進行修正的基礎，也就是說通過鋸削或磨削有定義地加工氟化鈣片。在這個加工過程之后氟化鈣片的平面法線指向<111>晶向，其偏差小于5°。
在第三個步驟中在氟化鈣片上確定與其他晶向有定義關系的參考方向9。氟化鈣片的平面法線指向<111>晶向3，這適宜于，識別三個晶向<110>，<011>和<101>，或者<100>，<010>和<001>晶向之一，將這些分組為圍繞<111>晶向的三波對稱。因此有趣的是，因為由于本征雙折射的原因如果光線在氟化鈣透鏡的<110>晶向或在與之等效的晶向移動時，光線得到兩個相互正交線性偏振狀態的最大光行差。光線在<100>晶向或與之等效的晶向移動，光學沒有得到光行差。三個晶向<110>，<011>和<101>各自相交一個角度35°，三個晶向<100>，<010>和<001>與<111>晶向之間的角度為55°。由于物理學原因在氟化鈣結構晶體的(110)或(100)結晶平面的倫琴折射是不可以測量的。因此人們用其他結晶平面的布喇格反射進行幫助，這些結晶平面與(100)或者(110)結晶平面有一個定義的關系。例如可以使用(331)-布喇格反射。三個晶向<331>，<133>和<313>此時各自與<111>晶向有一個角度22°。將垂直于{331}結晶平面13的<331>晶向11畫在圖1上，已經畫上了其中的一些。在氟化鈣中單色銅Kα1(8048 eV)的(331)-布喇格反射小于38°。因此得到射入角為16°和相對于參考平面的檢測角為60°，參考平面是通過氟化鈣片的表面7定義的。如果將片圍繞平面法線轉動360°，在三個旋轉角度上可以測量布喇格反射。這說明了三個重要的(331)結晶平面的方向矢量之一位于布喇格測量的入射平面上。這三個(331)晶向在片表面7上的投影與三個晶向<110>，<011>和<101>的投影是平行的。如果人們確定晶向<331>，<133>和<313>的投影方向，于是人們也同時確定了晶向<110>，<011>和<101>的投影方向。當表面法線與<111>晶向可能有偏差時光源和檢測器必須相應地跟蹤。
在圖2上，參考方向9指向被投影的<331>晶向，這個是投影在垂直于<111>晶向的平面上的。參考方向此外與光學坯件1的對稱軸線17相交。
有選擇地還可以用勞厄圖像確定結晶方位。與在這之前敘述的用單色倫琴射線測量布喇格反射相反，在勞厄方法中用“白的”即寬帶倫琴光工作。對于白色倫琴光人們得到不同的結晶平面線束的布喇格反射，于是產生與材料特征有關的勞厄圖像。如果<111>晶向圍繞片法線的一些角度展開，其結果是光畸變圖像。例如用適合的軟件準確地分析勞厄特性，于是可以將其用于確定<111>晶向與片法線的偏差。此外對圖像進行分析允許確定三位數的晶向<110>，<011>和<101>，或者<100>，<010>和<001>和因此確定片的方位。
在第三個步驟中，在光學坯件1上至少涂上標記參考方向9的標記15。因此標記15與<331>晶向11有一個定義的關系。例如標記15可以用刻槽，腐蝕，寫字進行。將光學坯件1的圓柱體邊緣提供用于標記15。有選擇地也可以將標記涂在與光學坯件1固定的支撐件上。
在第五個步驟中，由光學坯件1制造透鏡。圖3和4用簡圖表示由光學坯件1制造的透鏡31。此時透鏡31被一個支撐件33支撐。圖3表示被支撐的透鏡31是沿著畫在圖4俯視圖的直線B-B的一個截面。
此時透鏡31是這樣加工的，使透鏡軸線35平行于<111>晶向3。在這之前被涂上的標記15在加工光學坯件1時沒有被損壞。這有可能因為厚度加工步驟如磨削或拋光只在透鏡的上表面和下表面進行，而不是在圓柱體邊緣進行。但是如果氟化鈣片的邊緣也要進行加工例如車削時，有必要用足夠準確的精度將標記轉移到氟化鈣片的支撐件上并將標記在進行加工之后重新涂在圓柱體邊緣上。
此外將參考方向9的標記37涂在支撐件33上。
在另外的實施例中，由立方氟化物晶體例如氟化鈣的光學坯件制造一個透鏡，氟化鈣的<111>晶向基本上垂直于光學坯件的表面。只有當制造透鏡之后才將標記涂在透鏡上。
在第一步驟中由光學坯件這樣制造透鏡，使透鏡軸線指向<111>晶向。
在第二步驟中確定參考方向。在其中敘述了使用在這之前用于制造光學坯件同樣的方法。然而此時必須注意，可以準確地在高度上調整倫琴射線在透鏡表面的射中點。如果人們在彎曲的透鏡表面上測量不同的點時，為此透鏡的支撐面在高度上應該是可以調整的。此外應該注意，由于曲率可能存在入射的和出來的射線的陰影。通過選定適當的布喇格反射和隨后測量幾何形狀有可能避免陰影。
在平面平行的板上可以在測角器結構基礎上將上述方法使用在表面的任意點上。
當加工光學坯件和透鏡時應該注意，用倫琴射線照射氟化鈣可以產生顏色中心。在氟化鈣用Cu-Kα-射線照射時的侵入深度大約為30μm。為了避免存在顏色中心優異的是只在以后進行相應的材料去除的光學坯件或透鏡上進行倫琴分析。用Cu-Kα-射線照射意味著材料去除至少為30μm。
圖5和6用簡圖表示按照本發明的透鏡51的另外實施例。圖5表示透鏡51沿著畫在圖6上直線C-C的一個截面。
此時氟化鈣透鏡53不是(111)透鏡，而是(100)透鏡。然而透鏡軸線53不是準確地指向<100>晶向55，而在透鏡軸線53和<100>晶向55之間出現偏差δ。此時<100>晶向55垂直于{100}結晶平面57。
除了角度δ的大小之外，確定偏差方向63也是重要的。人們得到偏差方向63作為<100>晶向55在垂直于透鏡軸線53的一個平面上的投影。
優異的是偏差方向63與透鏡軸線53相交。為了標志偏差方向63在透鏡51上涂上標記65。還可以將標記涂在圖5和6沒有表示的支撐件上。在圖6上的標記65說明了偏差方向63與透鏡51外圓柱體的交點。
借助對透鏡51不同的旋轉位置確定<100>晶向55的布喇格反射，可以確定<100>晶向55與透鏡軸線53的取向。此時將透鏡51圍繞其透鏡軸線53轉動。適宜的是在至少兩個旋轉位置上確定偏差。在這個實施例中測量是在0°和90°進行的。為了可以提高測量精度此外將測量在180°和270°進行。
有選擇地還可以用勞厄圖像確定<100>晶向55和透鏡軸線53之間的偏差，如果入射的測量射線射在透鏡軸線53方向時。
透鏡51除了標記65之外還有標記67。標記67與<511>晶向59有一個定義的關系，而<511>晶向59與{511}結晶平面61垂直。標記說明了參考方向69與透鏡51外圓柱體的交點。人們得到參考方向69作為<511>晶向59在垂直于透鏡軸線53的一個平面上的投影。此外參考方向69與透鏡軸線53相交。因為<511>晶向59在垂直于透鏡軸線53的一個平面上的投影平行于相應的<011>晶向的投影，因此引入<511>晶向59。<011>晶向又是一個非常好的方向，因為平行于這個方向穿過透鏡51出來的射線，由于本征雙折射的原因得到兩個正交偏振狀態的最大光行差。
為了將透鏡可以圍繞其與物鏡固定連接的參考方向的透鏡軸線的旋轉角，唯一的一個標記就足夠了。因為透鏡51有參考方向69的標記67，有選擇地也可以在偏差方向63的標記65的位置上確定參考方向69與偏差方向63之間的角度并分配給透鏡。例如可以將這個角度與偏差角度共同存儲在例如存儲了透鏡51材料數據和加工數據的數據庫中。因此可以將這些角度和偏差角度提供給最佳化方法使用。
圖7用簡圖表示按照本發明物鏡71的一個實施例。物鏡將對象OB成像為圖像IM。被表示的是透鏡73，75，77和79。透鏡73，75，77和79的透鏡軸線指向光軸OA方向。透鏡73和75是(111)透鏡，透鏡77和79是由氟化鈣制成的(100)透鏡。為了修正本征雙折射干擾影響將透鏡各自安排成圍繞其軸線轉動，于是沿著光軸OA最外邊的孔徑射線81的兩個正交偏振狀態和一個射線的相應的光行差之間之差是最小的。在(111)透鏡73和75之間的旋轉角為60°。按照本發明可以容易地調整旋轉角，因為透鏡73和75有表示參考方向87和89的標記83和85。參考方向87和89代表各個<331>晶向在垂直于各個透鏡軸線的平面上的投影。(100)透鏡77和79之間的旋轉角不是準確的45°，因為在這些透鏡上各個<100>晶向不是準確地指向各自的透鏡軸線方向。通過標記91和93表示了偏差方向95和97。當透鏡77和79之間的旋轉角最佳化時考慮了偏差的大小和方位。借助于標記99和101可以容易地調整透鏡77和79之間被計算出來的旋轉角。標記代表了各個<511>晶向在垂直于各個透鏡軸線平面上的投影的參考方向103和105。
下面敘述最佳化方法，在具有已知光學設計的物鏡上用最佳化方法一方面可以確定在非常好的主晶向的方向上單個透鏡的透鏡軸線方位且另外一方面可以確定透鏡之間的旋轉角。這種物鏡的多個透鏡是由雙折射特性已知的雙折射氟化物晶體制成的。如果除了晶體材料之外而且已知涉及到透鏡坐標系的材料方位，例如可以在理論上預知與射線開口角度和方位角有關的本征雙折射的影響。但是還可以通過測量透鏡知道雙折射特性。因為已知透鏡的雙折射特性和物鏡的光學設計，也就知道了射線在物鏡內得到的兩個相互正交的線性偏振狀態的光行差。下面將這個光行差用作為絕對數值適宜于最小化的最佳化值。用類似方法也可以對由單個射線構成的整個射線束進行最佳化。這個最佳化可能的自由度是單個透鏡相互的旋轉角和在主晶向基礎上透鏡軸線的方位。這是適宜的，如果一方面只假定透鏡軸線指向主晶向和另外一方面透鏡相互的旋轉角與各個透鏡軸線方向的關系是離散值時。
對于透鏡軸線方位提供三個自由度。于是透鏡軸線可以指向(100)，(111)或(110)晶向。
將透鏡軸線指向同樣的或與之等效的主晶向的透鏡組合成為單個的組，其中每個組至少有兩個透鏡。
一個透鏡組的離散旋轉角與透鏡軸線的方位有關。
對于具有n(100)透鏡的組得出以下的旋轉角設定值為γ＝90°/n+m×90°±10°，其中m是任意整數。
如果一個組包括兩個(100)透鏡，則理想情況下兩個透鏡之間的旋轉角為45°，或者135°，225°...
對于具有n(111)透鏡的組得出以下的旋轉角設定值為γ＝120°/n+m×120°±10°，其中m是任意整數。
對于具有n(110)透鏡的組得出以下的旋轉角設定值為γ＝180°/n+m×180°±10°，其中m是任意整數。
因此可以將透鏡相互離散的旋轉角和離散的晶體方位提供作為自由度。
現在在這個參數空間內尋找單個透鏡的旋轉角和晶體方位的最佳化值假定為最小值，或者低于閾值的那些組合。
對于每個物鏡有一個最佳的解決方法，即整個射線束的兩個相互成正交的偏振狀態的光行差假定為最小值。
然而確定這個最佳解決方法是非常麻煩的，特別是如果如圖8物鏡8有很多透鏡時。在圖8上表示了波長為157nm的兼反射光及折射光投影物鏡8的透鏡截面。將這個物鏡的光學數據匯總在表格1中。實施例可以從專利申請WO 01/50171 A1(US系列No.10/177580)和相應的圖9或者表格8中獲悉。詳細敘述物鏡8的功能方式可以參考專利申請WO 01/50171 A1(US系列No.10/177580)。物鏡的所有透鏡是由氟化鈣晶體構成的。圖像方面的物鏡數值孔徑為0.8。
現在已經知道了最佳化方法，雖然不是無條件的最佳解決方法，然而卻找到了對于物鏡實際應用足夠好的解決方法。在文獻中已知非常近似的數學題目“商店推銷員的問題”，其中對于給定的地圖通過預先規定的城市尋找盡可能短的一個路線。
當最佳化時可以使用下面的方法，從文獻中已知它們的名稱1.蒙特-卡洛搜索2.模擬的退火3.可接受的閾值4.具有中間時間加熱的模擬退火5.遺傳學算法在第一實施例中為了修正本征雙折射干擾影響對于每個透鏡提供了四個自由度(FGH)FGH1具有旋轉角為0°的(111)透鏡FGH2具有旋轉角為60°的(111)透鏡FGH3具有旋轉角為0°的(100)透鏡FGH4具有旋轉角為45°的(100)透鏡其中單個透鏡的旋轉角各自涉及到物鏡平面O上的一個固定的參考方向。
對于圖8的投影物鏡借助于蒙特-卡洛-搜索和四個自由度FGH1至FGH4的設定值確定透鏡軸線的最佳結晶定向和涉及到在投影平面O上一個固定參考方向的透鏡L801至L817的旋轉角βL。表格2對于透鏡L801至L817說明了透鏡軸線的晶向和旋轉角βL。對于每個透鏡還說明了最上面的和最下面的孔徑射線的兩個相互成正交的偏振狀態的光行差。此時兩個最外邊的孔徑射線從一個物鏡點出來到達物鏡場的中點并與各自在圖像平面O′上涉及到光軸OA有對應于圖像邊數值孔徑的一個角度。得到最大光行差為5nm。
表格2如果人們將透鏡分配給單個組，人們得到最佳化的其他自由度。此時一組透鏡的透鏡軸線指向同樣的主晶向。現在在一組內將透鏡安排成這樣相互轉動，由一組引起的兩個相互成正交線性偏振狀態的光行差的分布幾乎是旋轉對稱的。現在可以任意調整單個組之間的旋轉角，以便例如用這些附加自由度修正加工決定的像差。
在表格2的實施例中透鏡L801和L814構成具有(100)透鏡的第一組，其中將兩個透鏡安排成相互轉動的旋轉角為45°。
透鏡L802，L804，L807和L812構成具有(111)透鏡的第二組。透鏡L802和L807及透鏡L804和L812此時各自構成一個子組，在子組內將透鏡安排成不能相互轉動的或最多有一個旋轉角為γ＝l×120°±10°，其中l是一個整數。將兩個子組安排成相互轉動60°角，于是由不同子組構成的兩個透鏡之間的旋轉角為γ＝60°+m×120°±10°，其中m是一個整數。
透鏡L803，L805和L815構成具有(100)透鏡的第三組。透鏡L803和透鏡L805及L815此時各自構成一個子組，在子組內將透鏡安排成不能相互轉動的或最多有一個旋轉角為γ＝l×90°±10°，其中l是一個整數。將兩個子組安排成相互轉動45°角，于是由不同子組構成的兩個透鏡之間的旋轉角為γ＝45°+m×90°±10°，其中m是一個整數。
透鏡L808，L809和L811構成具有(100)透鏡的第四組。透鏡L808與L808和L809此時各自構成一個子組，在子組內將透鏡安排成不能相互轉動的或最多有一個旋轉角為γ＝l×90°±10°，其中l是一個整數。將兩個子組安排成相互轉動45°角，于是不同子組的兩個透鏡之間的旋轉角為γ＝45°+m×90°±10°，其中m是一個整數。
透鏡L816和L817構成具有(111)透鏡的第五組，其中將兩個透鏡安排成相互轉動60°的旋轉角。
在第二實施例中對于每個透鏡提供八個自由度FGH1具有旋轉角為0°的(111)透鏡FGH2具有旋轉角為60°的(111)透鏡FGH3具有旋轉角為0°的(100)透鏡FGH4具有旋轉角為45°的(100)透鏡FGH5具有旋轉角為0°的(110)透鏡FGH6具有旋轉角為90°的(110)透鏡FGH7具有旋轉角為45°的(110)透鏡FGH8具有旋轉角為135°的(110)透鏡隨著自由度數目的增加最佳化的結果變好，然而最佳化費用也指數式地增加。通過旋轉角比較細的分級得出其他的自由度。
自然也可以用比較細的離散的旋轉角進行最佳化方法。
當最佳化時還可以考慮應力雙折射的透鏡或鏡子的表面數據和/或透鏡的材料不均勻性的測量數據。用這種方法求出所有出現的干擾量和借助于自由度求出各個物鏡狀態，這些共同提供了好的成像質量。
特別是標記偏差方向和了解在各個透鏡軸線與物鏡的每個透鏡上各自畫上的主晶向之間的大小以及偏差的方位可以在最佳化時考慮由于偏差引起的效應。在透鏡軸線準確指向(100)，(111)或(110)晶向的透鏡上，始終有由于結晶對稱原因得到的等效旋轉角，例如對于兩個(100)透鏡為γ＝45°+m×90°。如果現在對于兩個(100)透鏡在各個透鏡軸線與各個非常好的主晶向之間各自出現一個偏差時，在最佳化時可以將自然數m用作為自由度。其中可以假定自然數m為數值1，2和3。因為偏差方向和參考方向是標記過的，于是可以準確地調整這樣確定的旋轉角。
下面用單個步驟敘述最佳化方法在第一步驟中，對于透鏡雙折射特性已知的物鏡計算其目標函數。目標函數說明雙折射干擾影響的程度。例如可以將最外邊孔徑射線的兩個相互成正交線性的偏振狀態的光行差作為目標函數。還有可能將射線束的光行差分布的最大值或平均值定義為目標函數。將透鏡旋轉角，結晶方位和目標函數對于這些物鏡狀態進行存儲。
對于目標函數存在一個閾值，當不超過雙折射干擾影響的閾值時是可以容忍的。
在第二步驟中，檢查是否目標函數不超過閾值。如果不超過閾值本方法中斷。如果不低于閾值進行第三個步驟。
在第三個步驟中，現在按照預先規定的自由度在物鏡內改變透鏡相互的旋轉角和結晶方位，在其中可以使用上述方法之一，例如蒙特-卡洛-方法。
在第三個方法之后重新開始本方法的第一步驟，在其中確定所進行的回路數。如果所進行的回路數超過最大值，則本方法同樣中斷。
如果不超過一個確定的閾值，或超過一個預先規定的回路數，則本方法中斷。如果超過最大的回路數，則例如作為結果可以產生一個等級表，在其中說明了具有相關目標函數的單個物鏡狀態。
借助圖9敘述微光刻技術投影曝光設備的原理性結構。投影曝光設備111有一個光源113，一個照明裝置115，一個帶有結構的掩模117，一個投影物鏡119和一個被照射的感光膠層121。照明裝置115將光源113的光線匯集在一起，例如根據KrF或ArF激光器的工作波長和照射在掩模117上。在其中準備好由照射過程預先規定的光線分布的單色性和預先規定的物鏡119入瞳照明。將掩模117借助于掩模支架113支撐在光路上。使用在微光刻技術上的掩模113有一個測微計-納米結構。作為帶有結構的掩模除了所謂的網格之外還可以使用可控制的微鏡陣列或可編程序的LCD-陣列。將掩模117或者掩模的一部分借助于投影物鏡119通過感光膠層支架125成像在感光膠層121上。例如投影物鏡119是圖8表示的兼反射光及折射光物鏡。其中將投影物鏡的單個透鏡127安排成相互轉動的，以便使雙折射干擾影響或其他效應最小化。由于按照本發明安排的掩模很容易調整透鏡的旋轉角。感光膠層121典型的是一個硅晶片，硅晶片是用一個光敏感涂層，即所謂的抵抗。然后在進一步的加工步驟中用被照射的感光膠層制造半導體部件。
表格1L61在157.13nm時 1/2自由直徑透鏡 半徑厚度玻璃 的折射率00.00000000034.0000000001.0000000082.1500.000000000 0.1000000001.0000000087.654L801 276.72475738040.000000000CaF21.5597099090.1121413.944109416AS 95.0000000001.0000000089.442SP10.00000000011.0000000001.0000000090.0340.000000000 433.2370054451.0000000090.104L802-195.92433638417.295305525CaF21.5597099092.746-467.65880852740.8411124681.0000000098.732L803-241.38573644115.977235467CaF21.55970990105.512-857.211727400AS 21.6493310941.00000000118.786SP20.000000000 0.0000100001.0000000013 9.325253.07483989621.6493310941.00000000119.350L803′ 857.211727400AS 15.977235467CaF21.55970990118.986241.38573644140.8411124681.00000000108.546L802′ 467.65880852717.295305525CaF21.55970990102.615195.924336384 419.9813571651.0000000095.689SP30.000000000 6.2556582801.0000000076.3700.00000000042.6091552191.0000000076.064Z1 0.00000000067.4495471151.0000000073.981L804 432.54447954737.784311058CaF21.5597099090.274-522.188532471 113.7561336621.0000000092.507L805-263.16760572533.768525968CaF21.55970990100.053-291.940616829AS 14.5365914241.00000000106.516L806 589.642961222AS 20.449887046CaF21.55970990110.482-5539.698828792 443.9440797951.00000000110.523L807 221.780582003 9.000000000CaF21.55970990108.311153.07144306422.7900600841.00000000104.062L808 309.44696751838.542735318CaF21.55970990104.062-2660.227900099 0.1000222861.00000000104.098L809 23655.35458419412.899131182CaF21.55970990104.054-1473.189213176 9.3188863621.00000000103.931L810-652.13645937416.359499814CaF21.55970990103.644-446.489459129 0.1000000001.00000000103.877L811 174.59350705025.900313780CaF21.5597099099.267392.239615259AS 14.0645054311.0000000096.6100.000000000 2.0451193921.0000000096.552L8127497.30683849216.759051656CaF21.5597099096.383318.210831711 8.8916407641.0000000094.998L813 428.72446512941.295806263CaF21.5597099095.5483290.097860119AS 7.3779120061.0000000095.040L814 721.01273971933.927118706CaF21.5597099095.443-272.650872353 6.8713975171.0000000095.207L815 131.25755674338.826450065CaF21.5597099081.345632.112566477AS 4.4095273961.0000000074.847L816 342.127616157AS 37.346293509CaF21.5597099070.394449.261078744 4.8597544451.0000000054.895L817 144.03481470234.792179308CaF21.5597099048.040-751.263321098AS 11.9998726841.0000000033.4750′ 0.000000000 0.0001277761.0000000016.430
非球面常數透鏡L801的非球面K 0.0000C14.90231706e-009C23.08634889e-014C3-9.53005325e-019C4-6.06316417e-024C56.11462814e-028C6-8.64346302e-032C70.00000000e+000C80.00000000e+000C90.00000000e+000透鏡L803的非球面K 0.0000C1-5.33460884e-009C29.73867225e-014C3-3.28422058e-018C41.50550421e-022C50.00000000e+000C60.00000000e+000C70.00000000e+000C80.00000000e+000C90.00000000e+000透鏡L80 3′的非球面K 0.0000C15.33460884e-009C2-9.73867225e-014C33.28422058e-018C4-1.50550421e-022C50.00000000e+000C60.00000000e+000C70.00000000e+000C80.00000000e+000C90.00000000e+000透鏡L805的非球面K 0.0000C12.42569449e-009C23.96137865e-014C3-2.47855149e-018C47.95092779e-023C50.00000000e+000C60.00000000e+000C70.00000000e+000C80.00000000e+000C90.00000000e+000
透鏡L806的非球面K 0.0000C1-6.74111232e-009C2-2.57289693e-014C3-2.81309020e-018C46.70057831e-023C55.06272344e-028C6-4.81282974e-032C70.00000000e+000C80.00000000e+000C90.00000000e+000透鏡L811的非球面K 0.0000C12.28889624e-008C2-1.88390559e-014C32.86010656e-017C4-3.18575336e-021C51.45886017e-025C6-1.08492931e-029C70.00000000e+000C80.00000000e+000C90.00000000e+000透鏡L813的非球面K 0.0000C13.40212872e-008C2-1.08008877e-012C34.33814531e-017C4-7.40125614e-021C55.66856812e-025C60.00000000e+000C70.00000000e+000C80.00000000e+000C90.00000000e+000透鏡L815的非球面K 0.0000C1-3.15395039e-008C24.30010133e-012C33.11663337e-016C4-3.64089769e-020C51.06073268e-024C60.00000000e+000C70.00000000e+000C80.00000000e+000C90.00000000e+000
透鏡L816的非球面K 0.0000C1-2.16574623e-008C2-6.67182801e-013C34.46519932e-016C4-3.71571535e-020C50.00000000e+000C60.00000000e+000C70.00000000e+000C80.00000000e+000C90.00000000e+000透鏡L817的非球面K 0.0000C12.15121397e-008C2-1.65301726e-011C3-5.03883747e-015C41.03441815e-017C5-6.29122773e-021C61.44097714e-024C70.00000000e+000C80.00000000e+000C90.00000000e+000
權利要求
1.用晶體材料制造光學坯件(1)作為制造透鏡(31，51，73，75，79)或透鏡部件用于物鏡(71，8)，特別是用于微光刻技術投影曝光設備(111)投影物鏡的預備階段的方法，其特征是通過以下處理步驟a)確定定義在晶體結構內取向的第一晶向(3)的取向；b)這樣加工光學坯件(1)，使第一晶向(3)基本上垂直于光學坯件(1)的光學坯件表面(7)；c)在光學坯件(1)或在光學坯件(1)支撐件上涂上一個標記(15)，此時標記(15)與第二晶向(11)有一個定義的關系，即第二晶向與第一晶向(3)有一個不等于零的角度。
2.按照權利要求1的方法，其中標記(15)表示垂直于第一晶向(3)的參考方向(9)的方向，其中參考方向(9)表示第二晶向(11)在垂直于第一晶向(3)平面上的投影。
3.按照權利要求1或2的方法，其中第一晶向(3)的位置是通過測量屬于該第一晶向(3)的第一晶面組(5)的布喇格反射方向確定的。
4.按照權利要求3的方法，其中第一晶向(3)的位置是通過在多個測量位置上測量的晶面組(5)的布喇格反射方向進行比較確定的，這些涉及對垂直于坯件的光學坯件表面(7)的軸線(17)相對轉動的。
5.按照權利要求1至4之一的方法，其中第一晶向(3)指向<100>晶向或<111>晶向或<110>晶向或與這些晶向等效的晶向。
6.按照權利要求1至5之一的方法，其中晶體材料是氟化鈣，氟化鍶或氟化鋇。
7.按照權利要求1至6之一的方法，其中參考方向(9)的位置是通過測量屬于第二晶向(11)的第二晶面組(13)的布喇格反射方向確定的。
8.按照權利要求1至6之一的方法，其中參考方向(9)的位置是借助于勞厄-方法確定的。
9.按照權利要求1至8之一的方法，一個光束在垂直于第一晶向(3)平面上的投影平行于參考方向(9)，得到兩個相互成正交線性偏振狀態的最大或最小光行差。
10.按照權利要求1至9之一的方法，其中第一晶向(3)指向<100>晶向或與<100>晶向等效的晶向或指向<111>晶向或與<111>晶向等效的晶向，且其中第二晶向(11)在與第一晶向(3)垂直平面上的投影是平行于<110>晶向的投影或與之等效的晶向在與第一晶向垂直的平面上的投影。
11.按照權利要求1至9之一的方法，其中第一晶向(3)指向<111>晶向或與之等效的晶向而第二晶向(11)指向<331>晶向或與之等效的晶向，或其中第一晶向<3>指向<100>晶向或與之等效的晶向而第二晶向(11)指向<511>晶向或與之等效的晶向。
12.按照權利要求2至11的方法，其中將被布喇格測量射線穿過的光學坯件(1)的那些材料區域去除。
13.用一種晶體材料作為制造物鏡(71，8)的透鏡(31，51，73，75，77，79)或透鏡部件，特別是微光刻技術投影曝光設備(111)初始產品的光學坯件(1)，具有一個光學坯件表面(7)，第一晶向(3)基本上垂直于這個光學坯件表面，其中光學坯件(1)或光學坯件(1)的支撐件有一個標記(15)，這個標記與第二晶向(11)有一個定義的關系，第二晶向與第一晶向(3)有等于零的角度。
14.按照權利要求13的光學坯件(1)，其中標記(15)表示與第一晶向(3)垂直的參考方向(9)的方向，其中參考方向(9)表示第二晶向(11)在垂直于第一晶向(3)平面上的投影。
15.按照權利要求13或14的光學坯件(1)是按照權利要求1至12之一的方法制造的。
16.用按照權利要求13至15之一的光學坯件(1)制造透鏡(31，51，73，75，77，79)或透鏡部件的方法，其特征為以下處理步驟d)這樣地使透鏡(31)或透鏡部件成形，使得第一晶向(3，55)的方向基本上平行于透鏡軸線(35，53)。
17.按照權利要求16的方法具有以下進一步的處理步驟e)確定透鏡軸線(53)與第一晶向(55)之間的角度偏差，f)確定與透鏡軸線(53)垂直的偏差方向(63，95，97)，其中偏差方向(63，95，97)代表第一晶向(55)在垂直于透鏡軸線(53)的平面上的投影。g)將偏差方向(63，95，97)的標記涂在透鏡(51，77，79)或透鏡部件上或涂在透鏡(51，77，79)或透鏡部件的支撐件上和/或確定在參考方向(69)與偏差方向(63，95，97)之間的角度并將這個角度分配給透鏡(51，77，79)或透鏡部件。
18.用一種晶體材料制造透鏡(31，51，73，75，77，79)或透鏡部件的方法，其特征為以下處理步驟a1)這樣地使透鏡(31，51，73，75，77，79)或透鏡部件成形，使得定義的在晶體結構內取向的第一晶向(3，55)基本上與透鏡軸線(35，53)平行；b1)將標記(15，37，67，83，85，99，101)涂在透鏡(31，51，73，75，77，79)或透鏡部件或涂在透鏡(31)或透鏡部件的支撐件(33)上，其中標記(15，37，67，83，85，99，101)與第二晶向(11，59)有一個定義的關系它與第一晶向(3，55)有一個不等于零的角度。
19.按照權利要求18的方法，其中標記(15，37，67，83，85，99，101)表示垂直于透鏡軸線(35，53)的參考方向(9，69，87，89，103，105)的方向，其中參考方向(9，69，87，89，103，105)代表第二晶向(11，59)在垂直于透鏡軸線(35，53)的平面上的投影。
20.按照權利要求18或19的方法，其中透鏡軸線(35，53)基本上指向<100>晶向或與<100>晶向等效的晶向或指向<111>晶向或與<111>晶向等效的晶向或指向<110>晶向或與<110>晶向等效的晶向。
21.按照權利要求18至20之一的方法，其中晶體材料是氟化鈣，氟化鍶或氟化鋇。
22.按照權利要求18至21之一的方法，其中參考方向(9，69，87，89，103，105)的位置是通過測量屬于第二晶向(11，59)的晶面組(13，61)的布喇格反射方向確定的。
23.按照權利要求18至22之一的方法，其中參考方向(9，69，87，89，103，105)的位置是借助于勞厄方法確定的。
24.按照權利要求18至23之一的方法，其中一個光束在垂直于第一晶向(3，55)平面上的投影平行于參考方向(9，69，87，89，103，105)，得到兩個相互成正交線性的偏振狀態最大或最小光行差。
25.按照權利要求18至24之一的方法，其中第一晶向(3，55)指向<100>晶向或指向與<100>晶向等效的晶向或指向<111>晶向或指向與<111>晶向等效的晶向，并且其中兩個晶向(11，59)在與第一晶向垂直平面上的投影是平行于晶向<110>或與之等效的晶向在垂直于第一晶向(3，55)的平面上的投影。
26.按照權利要求22至25之一的方法，其中在透鏡(31，51，73，75，77，79)或透鏡部件上的形成時將被布喇格測量射線穿過的透鏡(31，51，73，75，77，79)或透鏡部件的那些材料區域去除。
27.按照權利要求18至26之一的方法具有以下進一步處理方法步驟c1)確定透鏡軸線(53)和第一晶向(55)之間的角度偏差，d1)確定與透鏡軸線(53)垂直的偏差方向(63，95，97)，其中偏差方向(63，95，97)表示第一晶向(55)在垂直于透鏡軸線(53)的平面上的投影，e1)將偏差方向(63，95，97)標記涂在透鏡(51，77，79)或透鏡部件上或涂在透鏡(51，77，79)或透鏡部件的支撐件上和/或確定參考方向(69)與偏差方向(63，95，97)之間的角度并將這個角度分配給透鏡(51，77，79)或透鏡部件。
28.對于物鏡(71，8)的，特別是微光刻技術投影曝光設備(111)投影物鏡的透鏡(31，51，73，75，77，79)或透鏡部件，其中透鏡(31，51，73，75，77，79)或透鏡部件是由晶體材料制成的，其中透鏡(31，51)或透鏡部件的透鏡軸線(35，53)基本上指向第一晶向(3，55)的方向，其中透鏡(31，51)或透鏡部件或透鏡(31)或透鏡部件的支撐件(33)有與第二晶向(11，59)有定義關系的一個標記(15，37，67，83，85，99，101)，它有與第一晶向(3，55)不等于零的角度。
29.按照權利要求28的透鏡(31，51，73，75，77，79)或透鏡部件，其中標記(15，37，67，83，85，99，101)示出垂直于第一晶向(3，55)的參考方向(9，69，87，89，103，105)的方向，其中參考方向(9，69，87，89，103，105)表示第二晶向(11，59)在垂直于第一晶向(3，55)平面上的投影。
30.按照權利要求28或29的透鏡(31，51，73，75，77，79)或透鏡部件，其中透鏡(31，51，73，75，77，79)或透鏡部件是按照權利要求18至27之一的權利要求制造的。
31.按照權利要求28至30之一的透鏡(51，77，79)或透鏡部件，其中透鏡(51，77，79)或透鏡部件或透鏡的或透鏡部件的支撐件有一個另外的標記(65，91，93)，這個標記標出偏差方向(63，95，97)，它垂直于透鏡軸線(53)和表示第一晶向(55)在垂直于透鏡軸線(53)平面上的投影。
32.物鏡(71，8)的，特別是微光刻技術投影曝光設備(111)投影物鏡的透鏡(51，77，79)或透鏡部件，其中透鏡(51，77，79)或透鏡部件是由一種晶體材料制成的，其中透鏡(51，77，79)或透鏡部件的透鏡軸線(53)基本上指向第一晶向(55)的方向，其中透鏡(51，77，79)或透鏡部件或透鏡的或透鏡部件的支撐件有一個標記(65，91，93)，這個標記標出偏差方向(63，95，97)，它垂直于透鏡軸線(53)的和表示第一晶向(55)在垂直于透鏡軸線(53)平面上的投影。
33.具有按照權利要求28至31之一的至少一個透鏡(73，75，77，79，L801，L817，127)或一個透鏡部件的物鏡(71，8，119)，特別是微光刻技術投影曝光設備(111)的投影物鏡。
34.按照權利要求33的物鏡(71，8，119)具有至少兩個按照權利要求28至31之一的透鏡(73，75，77，79，L801，L817，127)或透鏡部件，將這些安排成圍繞其透鏡軸線如此轉動，在至少兩個透鏡(73，75，77，79，L801，L817，127)或透鏡部件的每兩個參考方向(87，89，103，105)之間各存在一個預先確定的旋轉角度。
35.按照權利要求34的物鏡(71，8，119)，其中該至少兩個透鏡(73，75，77，79，L801，L817，127)或透鏡部件是由立方晶體結構的氟化物晶體構成的，和其中根據氟化物晶體的雙折射特性確定旋轉角。
36.按照權利要求35的物鏡(71)，其中在該至少兩個透鏡(77，79)或透鏡部件時在透鏡軸線與第一晶向之間各自出現一個角度偏差，和其中根據氟化物晶體的雙折射特性在考慮兩個角度偏差情況下確定該旋轉角。
37.物鏡(71)，特別是微光刻技術投影曝光設備的投影物鏡，具有至少兩個按照權利要求32的透鏡(77，79)或透鏡部件，將這些安排成圍繞其透鏡軸線這樣轉動，使得在該至少兩個透鏡(77，79)或透鏡部件的每兩個偏差方向(95，97)之間存在一個預先規定的旋轉角。
38.按照權利要求37的物鏡(71)，其中每個該至少兩個透鏡(77，79)或透鏡部件由于在透鏡軸線和第一晶向之間的偏差引起物鏡光學成像功能的干擾，和其中這樣確定該旋轉角使各個干擾基本上修正。
39.微光刻技術投影曝光設備(111)包括用于對帶有結構的掩模(117)進行照明的照明系統(115)，按照權利要求33至38之一的物鏡(119)，該物鏡將帶有結構的掩模(117)在光敏感的基片(121)上成像。
40.用按照權利要求39的微光刻技術投影曝光設備(111)制造半導體器件的方法。
全文摘要
本發明涉及用一種晶體材料制造光學坯件(1)的方法，該坯件作為制造透鏡或透鏡部件用于物鏡，特別是用于微光刻技術投影曝光設備的投影物鏡的預備階段。在本方法中首先確定定義在晶體結構內取向的第一晶向(3)的方位。然后這樣加工光學坯件(1)，使第一晶向(3)基本上垂直于光學坯件(1)的光學坯件表面(7)。然后將標記涂在光學坯件(1)或光學坯件(1)的支撐件上，該標記與第二晶向(11)有一個定義的關系，即第二晶向與第一晶向(3)有一個不等于零的角度。
文檔編號B24B49/00GK1625718SQ02828920
公開日2005年6月8日 申請日期2002年11月13日 優先權日2002年5月8日
發明者B·恩基施, H·恩基施, T·格魯納 申請人:卡爾蔡司Smt股份公司