CN113302559A - 通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件 - Google Patents

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Abstract

一种用于通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件(60)。该光学衍射元件(60)具有至少三个衍射结构层级(N1、N2、N3、N4)。所述衍射结构层级(N1、N2、N3、N4)可指配给至少两个衍射结构群组。所述衍射结构群组中的第一个(35)用于抑制第一目标波长λ1。所述衍射结构群组中的第二个用于抑制第二目标波长λ2。对所述两个目标波长λ1和λ2而言以下成立：(λ1‑λ2)2/(λ1+λ2)2<20％。所述衍射结构层级(N1至N4)的形貌可描述为两个二元衍射结构群组的叠加。所述二元衍射结构群组中的每一个的相邻表面区段之间的边界区域(N3/N1、N2/N4、N4/N3、N1/N2)均具有线性路程，并至多沿着该线性路程的各区段彼此叠加。在该光学衍射元件的一个变型中，所述衍射结构的布置使得红外波长范围内的第一目标波长λ1附近的一波长范围(该第一目标波长被一周期性光栅结构轮廓衍射)具有辐射分量，其具有彼此相消干涉的至少三个不同相位。所述衍射结构层级具有中性衍射结构层级、正衍射结构层级及负衍射结构层级。结果是其特别是针对杂散光抑制的使用可能性扩展的光学衍射元件。

Description

通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件
本专利申请要求德国专利申请DE 10 2018 220 629.5和DE 10 2019 210450.9的优先权，其内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明关于一种通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件。再者，本发明关于一种包含这样的光学衍射元件的投射曝光设备的极紫外光(EUV)收集器、一种包含这样的EUV收集器的照明系统、一种包含这样的照明系统的光学系统、一种包含这样的光学系统的投射曝光设备，以及一种用于借助于这样的投射曝光设备制造结构化元件的方法，以及一种以此方式制造的结构化元件。
背景技术
从WO 2017/207401 A1及从WO 2014/114405 A2已知一种包含光栅形式的光学衍射元件的EUV收集器。用于抑制EUV投射曝光设备中的红外线(IR)波长的光栅的实施例是从以下出版物已知：“采用集成式IR抑制光栅的多层EUV光学元件(Multilayer EUV opticswith integrated IR-suppression gratings)，T.Feigl等人，2016EUVLWorkshop，Berkeley，2016年6月13至16日”。EP 1 540 423 B1说明一种用于抑制EUV光刻系统中所使用频带以外辐射的基于光栅的频谱滤波器。US 2014/0131586 A1说明一种用于掩模检验系统的相位光栅。DE 10 2009 044 462 A1说明一种包含用于在EUV照明系统内衍射红外线辐射的光栅结构的光学滤波元件。技术文章“共振域中的多层级闪耀光栅：对传统制造方法的替代例(Multilevel blazed gratings inresonance domain:an alternative to theclassical fabrication approach)，M.Oliva等人，OPTICS EXPRESS，2011年第15期第19册，第1473至1475页”，以及技术文章“共振域中的高效三层级闪耀光栅(Highly efficientthree-level blazed grating in the resonance domain)，M.Oliva等人，OPTICSLETTERS，2010年第16期第35册，第2774至2776页”说明闪耀光栅的不同变型。技术文章“设计成抑制由于表面深度误差导致的不需要的零阶的衍射元件(Diffractive elementsdesigned to suppress unwanted zeroth order due to surface depth error)，V.Kettunen等人，Journal of Modern Optics，2004年第14期第51册，第2111至2123页”揭示用于抑制由于轮廓深度误差导致的不需要的零阶衍射的衍射元件。
DE 195 16 741 A1揭示一种衍射光学上有效结构设置。DE 100 54 503 A1揭示一种光衍射二元光栅结构。WO 2007/031 992 A1揭示一种具有空间上不断改变的占空比(duty cycle)的衍射光栅。
光栅可用于抑制波长偏离所使用光的波长的杂散光。那么，该杂散光可被该光栅衍射而朝向光阱(light trap)(光束集堆(beamdump))，然而所使用光采取不同路径。
发明内容
本发明的目的在于开发一种上述所提及类型的光学衍射元件，使得其使用可能性扩展到特别是用于杂散光抑制。
此目的借助于一种光学衍射元件依据本发明的第一方面来实现，所述光学衍射元件
-包含周期性光栅结构轮廓，具有三个衍射结构层级，该周期性光栅结构轮廓包含衍射结构，
-相对于一参考平面预定义不同结构深度，
-其中所述衍射结构的布置使得红外波长范围中的第一目标波长λ1附近的波长范围(该第一目标波长被该光栅结构轮廓衍射)具有辐射分量，其具有至少在该第一目标波长λ1的零和/或+/-一阶衍射中彼此相消干涉的至少三个不同相位，
-其中所述衍射结构层级预定义沿着一周期行进方向规律重复的该光栅结构轮廓的光栅周期的形貌(topography)，
-其中所述衍射结构层级包含：
--中性衍射结构层级，其对应于为零的参考高度，
--正衍射结构层级，其设置为相对于该中性衍射结构层级高λ1/4+/-20％的光学路径长度，以及
--负衍射结构层级，其设置为相对于该中性衍射结构层级低λ1/4+/-20％的光学路径长度。
可选择在该目标波长λ1附近要抑制的波长范围，以便涵盖要抑制的多个波长，例如EUV等离子体光源的预脉冲和主脉冲的不同波长。
在依据该第一方面的光学衍射元件的情况下，首先该正衍射结构层级及其次该负衍射结构层级实施成相对于该中性衍射结构层级具有在λ1/4的光学路径长度差值附近最大20％的容差范围。与该路径长度差值λ1/4相比，此容差也可小于+/-20％，并可为例如+/-10％、+/-5％、+/-3％、+/-2％或甚至+/-1％。
在依据该第一方面的光学衍射元件的情况下，该光栅结构轮廓的光栅周期可被细分成所述衍射结构层级的四个周期区段。所述四个周期区段中的两个可实施为具有中性衍射结构层级的中性衍射结构区段。所述四个周期区段中的一个可实施为具有正衍射结构层级的正衍射结构区段。所述四个周期区段中的一个可实施为具有负衍射结构层级的负衍射结构区段。在该光学衍射元件的此实施例的情况下，所述两个中性衍射结构层级可以通过正衍射结构层级或通过负衍射结构层级彼此隔开的方式，而在该光栅周期中设置。所述两个中性衍射结构层级的彼此隔开实现所述衍射结构层级的序列，其中在该周期行进方向上，存在等同数量的各具有相互相当结构高度差值的下降边缘或侧壁(结构深度增加，边缘“向谷值”)及上升边缘或侧壁(结构深度再次减少，边缘“向峰值”)。然后，首先下降边缘及其次上升边缘就顾虑可能的相位误差而言分别彼此补偿，由此降低或完全避免可能起源于非所需边缘结构化和/或非所需边缘位置的整个相位误差。
选择性地，所述两个中性衍射结构层级也可在该光栅周期中直接依次设置为两倍长度的中性衍射结构层级。
该光栅结构轮廓的光栅周期可细分到其中的所述四个周期区段可具有沿着该周期行进方向的等同长度，其中若所述长度彼此不同小于+/-20％，则视为等同长度存在。这样的光学衍射元件针对该目标波长产生特别良好的相消干涉抑制效应。所述四个周期区段的长度可彼此偏离小于20％，例如小于15％、小于10％、小于5％、小于2％或甚至小于1％。所述四个周期区段的长度也可完全等同。
该光栅结构轮廓的光栅周期可细分到其中的所述四个周期区段可具有下列序列：正衍射结构层级、中性衍射结构层级、负衍射结构层级、中性衍射结构层级。已发现这样的周期区段的序列特别合适。对应序列可通过循环交换以上所指示序列来实现，因此得到下列序列，例如：中性衍射结构层级、正衍射结构层级、中性衍射结构层级、负衍射结构层级。
下列四个周期区段的序列也是可能的：负衍射结构层级、中性衍射结构层级、正衍射结构层级、中性衍射结构层级。循环交换在此变型的情况下也是可能的。
下列可用作所述四个周期区段的序列的另外的变型：中性衍射结构层级、中性衍射结构层级；正衍射结构层级、负衍射结构层级。在此，因此，两个中性衍射结构层级彼此直接相邻存在，为特别是两倍长度的共同中性衍射结构层级。举例来说，循环交换在此变型的情况下也是可能的。
在依据该第一方面的光学衍射元件的情况下，所述衍射结构的布置可使得包含在红外波长范围中的目标波长(其受到该光栅结构轮廓的衍射)的一目标波长范围具有辐射分量，其具有至少在该第一目标波长的零和/或+/-一阶衍射中彼此相消干涉的至少三个不同相位，其中该目标波长范围除了该第一目标波长λ1外还包括与之不同的第二目标波长λ2，其中所述衍射结构的布置使得该红外波长范围中的该第二目标波长(其受到该光栅结构轮廓的衍射)附近的一波长范围也具有辐射分量，其具有至少在该第一目标波长的零和/或+/-一阶衍射中彼此相消干涉的至少三个不同相位，其中该目标波长范围除了该第一目标波长外还包括与之不同的一目标波长，其中所述衍射结构的布设置使得该红外波长范围中的该第二目标波长(其受到该光栅结构轮廓的衍射)附近的一波长范围具有辐射分量，其具有至少在该第二目标波长的零和/或+/-一阶衍射中彼此相消干涉的至少三个不同相位，其中对所述两个目标波长λ1和λ2而言以下成立：(λ1-λ2)2/(λ1+λ2)2<20％。这样的光学衍射元件的优势对应于已在以上加以解说的那些。
对特征化所述两个目标波长之间差值的上限值而言，可成立：(λ1-λ2)2/(λ1+λ2)2<10％、<5％、<2％、<1％、<0.5％、<0.2％、<0.1％或甚至<0.05％。举例来说，该上限值可为0.037％。该上限值也可显著更小，例如0.0002％。受到该光学衍射元件的至少两个衍射结构群组抑制的两个目标波长可完全等同。特征化所述两个目标波长之间差值的偏差(λ1-λ2)2/(λ1+λ2)2可大于0.0001％、可大于0.001％、可大于0.01％、可大于0.1％、可大于0.2％、可大于0.5％、可大于0.7％且也可甚至更大。
所述目标波长可在IR波长范围中，例如在10.6μm的二氧化碳(CO2)激光器的一般发射波长的范围中。或者或此外，在近红外线(NIR)波长范围中、在可见波长范围中、在紫外光(UV)波长范围中或者在深紫外光(DUV)波长范围中的波长可构成要抑制的目标波长。所述两个目标波长中的一个可为10.2μm，且所述两个目标波长中的另一个可为10.6μm。所述目标波长可适应于EUV等离子体光源的预脉冲和主脉冲的波长。
用于抑制两个不同目标波长的至少两个衍射结构群组的设计导致可预定义波长频宽内的波长的抑制，这也可被称为抑制设计频宽。位于此抑制设计频宽内(即可受到该光学衍射元件有效抑制)的波长可对应于所述目标波长，和/或可位于所述目标波长之间，和/或可位于所述目标波长之间的波长范围以外。为了抑制10.2μm的波长，举例来说，该第一衍射结构群组设计所针对的第一目标波长可为10.25μm，且该第二衍射结构群组设计所针对的第二目标波长可为10.55μm。取决于用于抑制视需要多个不同波长或波长频宽的光学衍射元件的要求来选择所述目标波长。在这种情况下，除了所述目标波长外，相消干涉的另外的最小值的位置也可列入考虑，或可能考虑哪些波长故意不欲加以抑制。
以上与该光学衍射元件相关联已讨论的那些可在此为了选择所述目标波长λ1和λ2而成立。
前述目的借助于一种通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件依据本发明的第二方面来实现，所述光学衍射元件
-包含至少三个衍射结构层级，其相对于一参考平面预定义不同结构深度，
-其中所述三个衍射结构层级可指配给至少两个衍射结构群组，
-其中所述衍射结构群组中的第一群组实施为用于抑制零阶衍射中的第一目标波长λ1，且
-其中所述衍射结构群组中的第二群组实施为用于抑制该零阶衍射中的第二目标波长λ2，
-其中对所述两个目标波长λ1和λ2而言以下成立：
-其中所述衍射结构层级的形貌可被描述为两个二元衍射结构群组的叠加，
-其中所述二元衍射结构群组中的每一个均具有：
--具有第一结构深度的第一表面区段；
--具有第二结构深度的第二表面区段，其沿着一行进方向与所述第一表面区段交替，
-其中所述二元衍射结构群组中的每一个的相邻表面区段之间的边界区域具有一线性路程(linear course)，其中
--所述两个二元衍射结构群组中的第一个的第一边界区域，以及
--所述两个二元衍射结构群组中的第二个的第二边界区域
--至多沿着其线性路程的各区段彼此叠加。
使用包含至少三个衍射结构层级(其进而可指配给用于抑制彼此相距不远的相应目标波长的至少两个衍射结构群组)的光学衍射元件，令人意外在明显超越个别衍射结构群组的抑制效应的目标波长的抑制方面产生改进。与现有技术的光学衍射元件相比，这得到可用于提升光学衍射元件的使用可能性的灵活性的设计自由度。所述不同衍射结构群组可占用该光学衍射元件的相同光学上所使用面积，即不必设置在前述光学上所使用面积上的相互隔开区段上。该光学衍射元件可特别是设计使得所述两个衍射结构群组专为抑制相同目标波长或杂散光波长所设计。或者或此外，该光学衍射元件可专为凭借所述衍射结构群组的适当设计抑制多个目标波长所设计。在这样的包含多个衍射结构群组的光学衍射元件的情况下，已得知与包含仅一个衍射结构群组的光学衍射元件相比，衍射效应改进。凭借使用包含多个衍射结构群组的光学衍射元件，与现有技术相比，相同抑制效应因此可以宽松制造容差达成。
衍射结构群组是为了抑制仅一个目标波长而设置和制作的至少两个衍射结构层级的布置。衍射结构群组的一个示例是光栅(optical grating)。所述至少三个衍射结构层级到至少两个衍射结构群组的指配规律，使得至少一个个衍射结构层级指配给多个衍射结构群组。
依据最初所讨论第一方面的光学衍射元件也可包含此类型的至少一个个或者至少两个衍射结构群组。
就所述两个目标波长之间最大差值而论的所述优势，对应于已在以上加以解说的那些。以上与依据该第一方面的光学衍射元件相关联已讨论的那些可在此为了选择所述目标波长λ1和λ2而确立。
对该第二目标波长λ2而言，后者通过由于该光学衍射元件的衍射结构的适当设计的相消干涉减弱或抑制也成立。
该光学衍射元件可包含刚好三个衍射结构层级，并可包含刚好两个衍射结构群组。或者，该光学衍射元件也可包含三个以上的衍射结构层级(例如四个、五个、六个或甚至更多个衍射结构层级)，并对应也包含两个以上的衍射结构群组。
二元结构是包含正结构(“峰值”)和负结构(“谷值”)的结构，其中所述正结构的总面积在预定义容差内对应于所述负结构的总面积。首先所述正结构及其次所述负结构的总面积之间的差值可小于20％、可小于10％、可小于5％、可小于2％且也可小于1％。所述总面积也可完全等同。
由于第一二元结构和第二二元结构的边界区域至多沿着所述边界区域的线性路程的各区段彼此叠加，提供借助于相对较简单所制作的光刻掩模结构制造光学衍射元件的可能性。这提供精确制造光学衍射元件的可能性，其中首先针对所述衍射结构层级的面积且也针对其结构深度符合狭幅容差。特别是，可能制造具有边界区域的所需很大和所需精确侧壁陡度的衍射结构群组。
该光学衍射元件可制作为使得上升边界区域(即上升层级侧壁)指配结构深度相同(即相同结构高度差值)的下降边界区域。
此外，依据该第二方面的光学衍射元件可具有已在以上参照依据前述权利要求所述的光学衍射元件加以讨论的特征。
在该光学衍射元件的情况下，所述两个二元衍射结构群组中的第一个的第一边界区域及所述两个二元衍射结构群组中的第二个的第二边界区域可彼此完全隔开行进。所述边界区域的这样的完全隔开路程得到特别是光学衍射元件的光刻制造的进一步简化。
所述衍射结构群组中的第一群组可实施为设置在光栅表面上的第一衍射光栅。前述第一衍射光栅可具有第一光栅周期和第一结构深度，其是第一衍射正结构与第一衍射负结构之间的、垂直于分别围绕这些第一结构的光栅表面的表面区段测量的光学路径差值。所述衍射结构群组中的第二群组可实施为设置在光栅表面上的第二衍射光栅。这样的第二衍射光栅可具有第二光栅周期和第二结构深度，其是第二衍射正结构与第二衍射负结构之间的、垂直于分别围绕这些第二结构的光栅表面的表面区段测量的光学路径差值。有关这样的实施例，与现有技术的光栅相比，使用包含具有基本上彼此独立的光栅周期及基本上彼此独立的结构深度(其中该结构深度与至少在所述衍射光栅之一的情况下的光栅周期相比很小)的至少两个衍射光栅的光栅，得到可用于提升该光栅的使用可能性的灵活性的设计自由度。所述两个衍射光栅可占用相同光栅表面，换言之并未设置在该光栅表面上的隔开区段上。因此，所述两个衍射光栅以在该光栅表面上彼此叠加的方式存在。该光栅可设计使得其杂散光抑制凭借为抑制等同杂散光波长所设计的两个衍射光栅来改进。选择性地或附加地，该光栅可设计使得多个杂散光波长可受到抑制。而且，令人意外地发现，凭借使用包含多个衍射光栅的这样的光栅，与包含仅一个衍射光栅的光栅相比，衍射效应(特别是由于该零阶衍射中的相消干涉产生的抑制效应)有所改进。相同抑制效应因此可凭借使用包含多个衍射光栅的光栅以宽松制造容差来实现。
该光栅可实施为反射光栅，但或者也可实施为透射光栅，并例如实施为相位光栅。
该光栅表面可实施为平面或者曲面，例如凸面或凹面。该光栅表面可为例如在光束收集器或反射镜上附加具有一些其他光学功能的光学元件的光学表面的部分。第一衍射光栅和/或第二衍射光栅可实施为二元光栅，其中正结构的表面积等于负结构的表面积。在最简单的情况下，结构深度可为相应衍射正结构与相关联衍射负结构之间的高度差值。
该光栅可附加带有高度反射层，以及特别是用于保护光栅和/或高度反射层的可选的辅助层。该高度反射层可实施为多层。该高度反射层可针对特别是5nm至30nm之间波长范围内的EUV光实施。
该光学衍射元件可实施为具有对应所设置衍射结构层级的多层级衍射光栅。
在这种情况下，结构深度可为该目标波长的六分之一。凭借据此所制作的多层级光栅，结构深度也可为该目标波长的四分之一。
依不同衍射结构层级的数量m而定，依该目标波长λN而定的结构深度可为：b＝λN/(2m)。
光栅周期可在毫米范围内，并可为例如1mm或2mm。
所述衍射结构层级可实施为平表面。
不同衍射光栅的光栅周期可彼此成整数比率。光栅周期可具有关于彼此的定义的相移。
光栅周期的比率可为1:2。凭借使用三个衍射光栅，光栅周期的比率可为1:2:4或者1:2:2。
第一衍射正结构的表面积与第一衍射负结构的表面积的表面积比率可在0.9至1.1之间的范围内。第二衍射正结构的表面积与第二衍射负结构的表面积的表面积比率可在0.9至1.1之间的范围内。对应地，得到精确二元衍射结构群组。
第一光栅周期与第一结构深度之间的比率可大于10。第二光栅周期与第二结构深度之间的比率可大于10。
对应地，可抑制不同目标波长。除了所述两个目标波长λ1和λ2外，进一步更大幅偏离的目标波长因此也可受到抑制。举例来说，可能同时抑制红外波长范围内的不同目标波长及紫外线波长范围内的另外的目标波长。
第一光栅周期与第二光栅周期的周期比率可在0.9至1.1之间的范围内。
具有这样的周期比率的光学衍射元件可良好制成。第一和第二衍射光栅的光栅周期可完全相等，但也可不同。
这样的光学衍射元件的优势搭配特别是针对EUV波长的良好反射条件，使得在第二衍射光栅的情况下包括的较高波长的良好杂散光抑制成为可能。
第一衍射光栅的结构深度与第二衍射光栅的结构深度的结构深度比率可在0.9至1.1之间的范围内。第一和第二衍射光栅的结构深度可彼此不同，但也可相等。在1.1至20之间的范围内，两个衍射光栅之间的显著较大结构深度比率也是可能的，例如在10附近的结构深度比率。
在包含设置在光栅表面上的两个衍射光栅的光学衍射元件的情况中，第一光栅周期可沿着第一衍射光栅的第一周期行进方向行进，且第二光栅周期可沿着第二衍射光栅的第二周期行进方向行进，其中所述两个周期行进方向可非彼此平行行进。其中所述第一和第二衍射光栅的周期行进方向彼此未平行行进的这样的光学衍射元件已被证实值得采用。所述周期行进方向之间的最小角度可为90°，使得所述两个周期行进方向彼此垂直。较小的最小角度(例如在60°、55°、45°或30°的范围内)也是可能的。
或者，其中至少两个衍射结构群组的两个周期行进方向彼此平行行进的光学衍射元件的实施例也是可能的。
包含设置在光栅表面上的两个衍射光栅的光学衍射元件，可包含设置在该光栅表面上的至少一个另外的衍射光栅。前述另外的衍射光栅可包含另外的衍射正结构和另外的衍射负结构，其中所述另外的衍射正结构的表面积与所述另外的衍射负结构的表面积的表面积比率在0.9至1.1之间的范围内。前述另外的衍射光栅具有另外的光栅周期和另外的结构深度，其是所述另外的衍射正结构与所述另外的衍射负结构之间的、垂直于分别围绕这些另外的结构的光栅表面的表面区段测量的光学路径差值。包含至少一个另外的衍射光栅的这样的光学衍射元件在可用设计自由度方面得到对应进一步提高。至少三个衍射光栅的周期行进方向中的至少两个可具有相互不同方向。或者，所述至少三个衍射光栅的所有周期行进方向也可能彼此平行行进。
在包含第一衍射光栅的光学衍射元件的情况下，第二衍射光栅和另外的衍射光栅皆设置在该光栅表面上，另外的光栅周期与另外的结构深度之间的比率可大于10。第一光栅周期与另外的光栅周期的周期比率可在0.9至1.1之间的范围内。第一光栅周期可沿着第一衍射光栅的第一周期行进方向行进，且另外的光栅周期可沿着另外的衍射光栅的另外的周期行进方向行进，其中所述两个周期行进方向彼此未平行行进。
这样的光学衍射元件的优势对应于已在以上加以解说的那些。第一衍射光栅和另外的衍射光栅的光栅周期可等同，但也可不同。在0.9至1.1之间的范围内的对应周期比率或者等同光栅周期，也可存在于第二衍射光栅与至少一个另外的衍射光栅之间。
该第一衍射光栅关于另外的衍射光栅的结构深度比率可在0.9至1.1之间的范围内；所述第一和另外的衍射光栅的结构深度可彼此不同，但也可相等。在0.9至1.1之间的范围内的对应结构深度比率或者等同结构深度，也可存在于第二衍射光栅与至少一个另外的衍射光栅之间。在1.1至20之间的范围内(例如在10附件)的、另外的衍射光栅与第一和/或第二衍射光栅的结构深度之间的显著较大结构深度比率也是可能的。
第一衍射光栅与另外的衍射光栅的周期行进方向之间的最小角度可在20°至25°之间的范围内。一些其他最小的角度(例如在10°至80°之间的范围内)也是可能的。对应行进方向角也可存在第二衍射光栅的周期行进方向与至少一个另外的衍射光栅的周期行进方向之间。
所述各种衍射结构群组的衍射正结构和衍射负结构的表面积可对整个光栅表面有等同贡献。这样的等同表面积贡献特别是产生用于光学衍射元件的不同衍射结构群组的二元光栅。这在光学衍射元件的适当设计的情况下，确保零阶衍射的区域中的高杂散光抑制。
以上所讨论的两个方面的光学衍射元件的特征也可彼此结合。
以上所讨论的两个方面中至少一个的类型的光学衍射元件，可通过其中使用至少一个掩模结构的掩模蚀刻方法来制造。在其掩模区域和/或掩模间隙的位置方面不同的多个掩模结构也可被使用。然后，基板可凭借顺序使用这些不同掩模或通过在至少两个序列蚀刻步骤中移位同一个掩模结构来蚀刻。三个或更多个不同掩模结构也可在用于制造光学衍射元件的这样的掩模蚀刻方法中被使用。
可在投射曝光设备中、特别是在EUV投射曝光设备中使用，且具有以上所说明性质的光学衍射元件的收集器或收集器反射镜的优势，对应于已在以上参照光学衍射元件加以解说的那些。这些优势特别是在与EUV光源(其中等离子体通过激光引致放电引发)相关联的使用的情况下显而易见。该收集器或该收集器反射镜可为用于特别是5nm至30nm之间波长范围的EUV收集器/收集器反射镜，和/或深紫外线(DUV)收集器/收集器反射镜，即用于特别是150nm至250nm之间波长范围的收集器反射镜。
这特别适用于EUV收集器反射镜，其中该收集器反射镜以将EUV辐射朝向聚焦区域引导的方式实施，其中该光学衍射元件以将至少一个目标波长的辐射远离该聚焦区域引导的方式实施。该至少一个目标波长的辐射也称为杂散光。
照明系统可包含这样的收集器，特别是EUV收集器，以及照明光学单元，其用于照明物场，要成像的物体可设置于该物场中。DUV或EUV所使用光可用作照明光。这样的照明系统的优势对应于已在以上参照依据本发明的收集器加以解说的那些。所使用光精确未受到光学衍射元件抑制，即具有的波长与要抑制的杂散光不同。
该照明系统可凭借如以上所说明实施的光学衍射元件制作，以便在杂散光去除位置的区域中以及例如在为了此目的而提供的光束集堆的区域中得到该杂散光的均匀分布。或者或此外，可能确保特别是在该照明系统的照明光束路径的指定区段中(例如在光瞳平面的区域中)，该所使用光的预定义分布函数。
光学系统可包含这样的照明系统，以及投射光学单元，其用于将物场成像到像场中，其中基板可在该像场中设置，且其中要成像的物体的区段能够成像到该基板上。投射曝光设备可包含这样的光学系统和光源，特别是EUV光源。为了制造结构化元件，可提供掩模母版和晶片。该掩模母版上的结构可借助于这样的投射曝光设备投射到该晶片的光敏层上。如此可能在该晶片上制造微结构和/或纳米结构。这样的光学系统、这样的投射曝光设备、这样的制造方法及这样的微结构化和/或纳米结构化元件的优势，对应于已在以上参照依据本发明的收集器加以解说的那些。
只要使用EUV光源，则可包含泵浦光源，其用于生产产生EUV波长的等离子体。该泵浦光源可实施为生产具有预脉冲光波长的预脉冲且生产具有主脉冲光源的主脉冲。该预脉冲光波长可与该主脉冲波长不同。在所述投射曝光设备的EUV光源的泵浦光源的情况下，首先该预脉冲光及其次该主脉冲光的波长之间的对应差值，可具有已在以上与所述目标波长λ1和λ2相关联加以解说的上限值和/或下限值。
特别是，半导体元件(例如存储器晶片)可使用该投射曝光设备来制造。
特别是在结构化元件的制造期间，波长范围的光可以照射到收集器上，使得具有第一波长λ1的光从收集器的聚焦区域衍射离开。第一波长λ1可以在波长范围内并且可以在红外波长范围内。这种波长范围可包括辐射分量，所述辐射分量包括至少三个不同相位，它们以至少一个衍射级彼此相消干涉。这种至少一个衍射级可以是第一波长λ1的零阶衍射，第一波长λ1的正一阶衍射或第一波长λ1的负一阶衍射。波长范围还可以包括第二波长λ2，并且该方法还可以包括远离收集器聚焦区域的具有这样的第二波长λ2的衍射光。第二波长λ2可以不同于第一波长λ2并且可以在红外波长范围内。波长范围可包括辐射分量，该辐射分量包括至少三个额外的不同相位，它们以至少一个衍射级彼此相消干涉，该至少一个衍射级可以是第二波长λ2的零阶衍射，第二波长λ2的正一阶衍射和第二波长λ2的负一阶衍射。
附图说明
以下参照附图更详细解说本发明的示例性实施例。在所述附图中：
图1示意性显示用于EUV微光刻技术的投射曝光设备；
图2显示在用于将来自等离子体源区域的EUV所使用光引导到投射曝光设备的照明光学单元的场分面反射镜的EUV收集器的环境中，投射曝光设备的光源的细节，其中该EUV收集器以子午截面例示；
图3以与图2相比更抽象的例示图，显示在该EUV收集器处的反射/衍射的情况下，首先EUV所使用光及其次不同波长杂散光分量的导引；
图4显示包含两个衍射光栅作为具有相互垂直周期行进方向及等同光栅周期的衍射结构群组的光栅的光栅表面的区段的平面图，其中预定义在图4中为正方形的衍射结构的三个衍射结构层级的结构深度借助于不同细线类型例示，其中该光栅构成通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的一个实施例；
图5以曲线图显示针对所计算的理想情况、且针对另外的所计算的更实际情况、且针对未依据本发明的参考光栅的，依据图4的光栅的波长相关反射率R，其中该光栅的两个衍射光栅实施为抑制两个不同波长；
图6以与图5相似的曲线图，显示在依据图4的光栅的情况下的关系，其中两个衍射光栅具有等同结构深度，使得光栅实施为抑制仅一个波长；
图7以与图4相似的例示图，显示包含两个衍射光栅作为具有关于彼此呈现45°的角度的周期行进方向的衍射结构群组的光栅的另外的实施例，其中该光栅构成通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的一个实施例；
图8以与图4和图7相似的例示图，显示包含三个衍射光栅作为衍射结构群组(其中两者具有彼此垂直的周期行进方向，且其中第三衍射光栅具有与之相对的对角线周期行进方向)的光栅的另外的实施例，其中该光栅构成通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的一个实施例；
图9以与图5和图6相似的曲线图，显示在依据图8的光栅的情况下的反射关系，其中所有三个衍射光栅皆实施为抑制同一个波长；
图10以与图9相似的曲线图，显示在图8所示类型的光栅的情况下的反射关系，其中所述三个衍射光栅具有不同结构深度，使得该光栅实施为抑制不同波长；
图11以与图8相似的例示图，显示包含三个衍射光栅作为具有成对呈现不同于零的角度的相应周期行进方向的衍射结构群组的光栅的另外的实施例，其中该光栅构成通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的一个实施例；
图12和图13以与图11相似的例示图，显示每个皆包含三个衍射光栅作为具有对应于依据图11的实施例的那些的周期行进方向的衍射结构群组的光栅的进一步实施例，其中依据图12和图13的所述实施例的衍射结构以在相应周期行进方向上关于彼此偏移且与依据图11的实施例有关的方式设置，其中所述光栅构成通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的进一步实施例；
图14以侧视图显示属于通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的另外的实施例的第一衍射结构群组，其实施为具有第一光栅周期和第一结构深度的二元光栅；
图15以与图14相似的例示图，将另外的衍射结构群组显示为该光学衍射元件的一部分，其中该另外的衍射结构群组进而实施为具有光栅周期和结构深度的二元光栅，其中制造此衍射结构群组期间可能的覆盖误差被以虚线方式附加指示；
图16显示随着依据图14和图15的所述两个衍射结构群组的叠加而出现的光学衍射元件；
图17至图19以与图14至图16相似的例示图，显示两个衍射结构群组，以及由于叠加结果从中出现的另外的光学衍射元件；
图20至图22以与图14至图16相似的例示图，显示两个衍射结构群组，以及由于叠加结果从中出现的另外的光学衍射元件；
图23以曲线图显示图16、图19或图22所示类型的光学衍射元件的反射率，其中相应第一衍射结构群组的结构高度固定在用于抑制目标波长的数值处，且该反射率绘制为另一衍射结构群组的结构高度的函数；
图24再次以曲线图显示该光学衍射元件的反射率，再次其中该第一衍射结构群组的结构深度固定，其绘制为所述两个衍射结构群组的结构深度之间差值的函数，并归一化成该第一衍射结构群组的结构深度；
图25以与图14相似的例示图显示衍射结构群组，其实施为具有光栅周期和结构深度的二元光栅，作为通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的另外的实施例的一部分，前述另外的实施例由于三个衍射结构群组的叠加而出现；
图26显示另外的衍射结构群组，其再次实施为用于该光学衍射元件的此变型的实施例的二元光栅；
图27显示另外的衍射结构群组，其再次实施为用于该光学衍射元件的此变型的实施例的二元光栅；
图28显示光学衍射元件，其形成为依据图25至图27的所述三个衍射结构群组的叠加；
图29至图32以与图25至图28相似的例示图显示三个衍射结构群组，其再次在每种情况下皆实施为具有光栅周期和结构深度的二元光栅，以及通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的另外的实施例，前述另外的实施例由于叠加而从中出现；
图33以与图9和图10相似的曲线图，显示在依据图8、图11至图13、图28或图32中任一者的类型的光学衍射元件的情况下的波长相关反射关系，其中所述衍射结构群组具有不同结构深度，使得该光栅实施为抑制不同波长，然而其与依据图10的变型相比更接近彼此；
图34以与图4相似的例示图，显示包含三个衍射光栅作为衍射结构群组的光栅的光栅表面的区段，其中所述光栅中的两个具有平行周期行进方向，且第三光栅具有与之垂直的周期行进方向，且其中具有相同周期行进方向的衍射结构群组以依据图16、图19或图22的实施例的方式叠加，其中在图34中为矩形的衍射结构的结构深度借助于不同细线类型例示，作为通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的另外的实施例。
图35再次以示意性侧视图显示通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光衍射元件的另外的实施例，其实施为三层级光栅，实施为抑制仅一个目标波长；
图36以与图35相似的例示图，显示通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光衍射元件的另外的实施例，其再次凭借可指配给两个衍射结构群组的三个衍射结构层级、所描绘的变量(其针对该至少一个目标波长的抑制效率的计算的理论说明而描绘出)制作；
图37以与图35和图36相似的例示图，显示通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的另外的实施例，其实施成具有可指配给对应多个衍射结构群组的四个衍射结构层级；
图38和图39以与图37相似的例示图，显示通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的两个进一步实施例，其再次实施成具有四个衍射结构层级；
图40以曲线图显示包含例如依据图4、图7、图16、图19、图22、图35、图36的实施例的类型的两个衍射结构群组的光学衍射元件的波长相关反射率，其中所述两个衍射结构群组实施成具有用于抑制两个DUV波长的结构深度；
图41以与图40相似的例示图，显示用于包含(具有不同结构深度的四个衍射结构群组可指配给的)总共五个衍射结构层级的光学衍射元件的波长相关反射率，其中在高于10μm的IR范围内的两个目标波长，以及在相当于依据图40的目标波长的DUV范围内的两个目标波长受到抑制；
图42显示在0.1μm至0.4μm之间DUV范围内，图41所示的放大细节；
图43再次以曲线图显示，针对具有所述衍射结构群组的不同侧壁陡度容差的各种光学衍射元件，在10.0μm至11.0μm之间的波长相关反射率；
图44显示依据图16的光学衍射元件以及两个光刻掩模结构，其可在用于预定义该光学衍射元件的二元结构的相邻表面区段之间边界区域的光学衍射元件的制造中使用，前述二元结构彼此叠加；
图45以与图44相似的例示图，显示依据图19的光学衍射元件以及两个光刻掩模结构，其可在用于再次预定义所述衍射结构群组的表面区段之间的边界区域的光学衍射元件的制造中使用；
图46显示通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的另外的实施例，其包含周期性光栅结构轮廓，包含衍射结构，其具有以该目标波长通过相消干涉受到抑制的方式设置的三个衍射结构层级；
图47显示依据图46的光学衍射元件，其中所述三个衍射结构层级具有关于彼此的高度或层级差值，这在该零阶衍射方面导致该目标波长的完美相消干涉；
图48以与图47相似的例示图，显示依据图46的光学衍射元件的变型，其中为了例示在这样的高度误差的情况下出现的衍射补偿效应，首先正衍射结构层级及其次负衍射结构层级实施成具有相对于中性衍射结构层级在某种程度上过大的高度差值；
图49以与图46相似的例示图，显示包含与依据图46的实施例相比序列不同的三个衍射结构层级的光学衍射元件的另外的实施例；
图50显示光学衍射元件的另外的实施例，其中实质上例示一个光栅周期，且其中该光学衍射元件的周期性光栅结构轮廓包含具有四个衍射结构层级的衍射结构；
图51以与图50相似的例示图，显示在一个光栅周期内包含五个衍射结构层级的光学衍射元件的另外的实施例；
图52以与图5相似的曲线图，显示以凭借可指配给两个衍射结构群组的三个衍射结构层级的图19、图36、图45及图46的方式制作的光栅形式光学衍射元件的波长相关反射率R，其中在每种情况下在所述衍射结构层级之间有结构深度差值λ/4，其中λ在每种情况下是要抑制的目标波长；
图53以与图44和图45相似的例示图，显示图19、图36、图45及图46所示类型的光学衍射元件，以及两个光刻掩模结构的另外的实施例，其可在用于再次预定义所述衍射结构群组的表面区段或所述衍射结构层级之间的边界区域的光学衍射元件的制造中使用；
图54以与图44和图45相似的例示图，显示图19、图36、图45及图46所示类型的光学衍射元件，以及两个光刻掩模结构的另外的实施例，其可在用于再次预定义所述衍射结构群组的表面区段或所述衍射结构层级之间的边界区域的光学衍射元件的制造中使用；
图55以与图44和图45相似的例示图，显示图19、图36、图45及图46所示类型的光学衍射元件的另外的实施例，以及两个光刻掩模结构的另外的实施例，其可在用于再次预定义所述衍射结构群组的表面区段或所述衍射结构层级之间的边界区域的光学衍射元件的制造中使用；且
图56以与图44和图45相似的例示图，显示图19、图36、图45及图46所示类型的光学衍射元件的另外的实施例，以及两个光刻掩模结构的另外的实施例，其可在用于再次预定义所述衍射结构群组的表面区段或所述衍射结构层级之间的边界区域的光学衍射元件的制造中使用。
具体实施方式
用于微光刻技术的投射曝光设备1包含一光源2，其用于照明光或成像光3，这将在以下又更详细加以解说。光源2是生成在例如5nm至30nm之间、特别是5nm至15nm之间波长范围内的光的EUV光源。照明光或成像光3在以下也称为EUV所使用光。
特别是，光源2可为波长13.5nm的光源或波长6.9nm的光源。其他EUV波长或者在150nm至250nm之间、例如为193nm的DUV范围内的波长也是可能的。照明光3的光束路径在图1中非常示意性例示。
照明光学单元6用于将来自光源2的照明光3引导到物平面5中的物场4。前述照明光学单元包含：场分面反射镜FF，其在图1中非常示意性例示；以及光瞳分面反射镜PF，其布置在照明光3的光束路径中的下游，并同样非常示意性例示。用于掠入射的场形成镜6b(GI镜；掠入射反射镜、grazing incidence mirror)设置在设置在该照明光学单元的光瞳平面6a中的光瞳分面反射镜(pupil facet mirror)PF与物场4之间的照明光3的光束路径中。这样的GI镜6b非必备。
该光瞳分面反射镜PF的光瞳分面(未更详细例示)是传输光学单元的一部分，其以彼此叠加的方式将该场分面反射镜FF的场分面(同样未例示)传输、特别是成像到物场4中。从先前技术已知的实施例可用于一方面该场分面反射镜FF，以及另一方面该光瞳分面反射镜PF。举例来说，这样的照明光学单元从DE 10 2009 045 096A1已知。
使用投射光学单元或成像光学单元7，物场4采用预定缩减比例成像到像平面9中的像场8中。可能用于此目的的投射光学单元从例如DE 10 2012202 675A1已知。
为了便于说明投射曝光设备1及投射光学单元7的各种实施例，笛卡尔(Cartesian)xyz坐标系统在该图示中指示，从该系统，在所述图式中所例示的元件各自的位置关系显而易见。在图1中，x方向垂直于该图示的平面行进到其中。y方向在图1中朝向左侧延伸，且z方向在图1中向上行进。物平面5平行于xy平面行进。
物场4和像场8为矩形。或者，对物场4和像场8而言，也可能具有弯曲或曲面实施例，即特别是部分环形。物场4和像场8具有大于1的x/y深宽比。因此，物场4在x方向上具有较长物场尺寸，并在y方向上具有较短物场尺寸。这些物场尺寸沿着所述场坐标x和y延伸。
从先前技术已知的示例性实施例之一可用于投射光学单元7。在这种情况下，所成像者是与物场4重合的反射掩模10(也称为掩模母版)的一部分。掩模母版10通过掩模母版保持器10a承载。掩模母版保持器10a通过掩模母版移位驱动器10b移位。
通过投射光学单元7的成像，在通过基板保持器12承载的晶片形式的基板11的表面上实现。基板保持器12通过晶片或基板移位驱动器12a移位。
图1示意性例示掩模母版10与投射光学单元7之间进入前述投射光学单元中的照明光3的光束13，以及投射光学单元7与基板11之间从投射光学单元7出射的照明光3的光束14。在图1中，投射光学单元7的像场侧数值孔径(Numerical aperture，NA)未按比例再现。
投射曝光设备1为扫描仪类型。掩模母版10和基板11皆在投射曝光设备1的操作期间在y方向上被扫描。投射曝光设备1的步进机类型也是可能的，其中掩模母版10和基板11在y方向上的逐步移位在基板11的个别曝光之间实现。这些移位通过所述移位驱动器10b和12a的适当致动彼此同步进行。
图2显示光源2的细节。
光源2是激光引发等离子体(Laser produced plasma，LPP)源。为了生成等离子体之目的，锡微滴15通过锡微滴产生器16产生为连续微滴序列。所述锡微滴15的轨迹横向扩展到EUV所使用光3的主光线方向17。在此，所述锡微滴15在锡微滴产生器16与锡撷取装置18之间自由下落，其中前述微滴通过等离子体源区域19。EUV所使用光3通过等离子体源区域19发出。当锡微滴15抵达等离子体源区域19时，在那里受到来自泵浦光源21的泵浦光20撞击。泵浦光源21可为例如CO2激光器形式的红外线激光源。一些其他IR激光源也是可能的，特别是固态激光器，例如Nd:YAG激光器。泵浦光源21可包含用于生成一光预脉冲的光源单元；以及用于生成一主光脉冲的光源单元。一方面该光预脉冲及另一方面该主光脉冲可具有不同光波长。
泵浦光(pump light)20通过反射镜22(其可为可以受控方式倾斜的反射镜)且通过聚焦透镜构件23传输到等离子体源区域19中。发出EUV所使用光3的等离子体通过来自抵达等离子体源区域19的锡微滴15的泵浦光撞击生成。EUV所使用光3的光束路径，在图2中等离子体源区域19与该场分面反射镜FF之间被例示达到该EUV所使用光受到收集器反射镜24(其在以下也称为EUV收集器24)反射的程度。EUV收集器24包含一中央通道开口25，其用于通过聚焦透镜构件23朝向等离子体源区域19聚焦的泵浦光20。收集器24实施为椭圆反射镜，并将通过等离子体源区域19(其设置在一个椭圆焦点处)发出的EUV所使用光3传输到EUV所使用光3的中间焦点26(其设置在收集器24的另一椭圆焦点处)。
在EUV所使用光3的远场区域中，该场分面反射镜FF布置在EUV所使用光3的光束路径中的中间焦点26下游。
EUV收集器24及光源2的其他元件(其可能是锡微滴产生器16、锡撷取装置18及聚焦透镜构件23)设置在真空壳体27中。真空壳体27在中间焦点26的区域中具有通道开口28。在泵浦光20入射到真空壳体27中的区域中，该真空壳体包含一泵浦光入射窗口29，其用于该光预脉冲且用于该主光脉冲。
图3非常抽象显示首先EUV所使用光(即照明光3)及其次杂散光30、特别是较长波长的辐射(例如具有该光预脉冲和/或该主光脉冲的波长的IR辐射)的、在光源2的等离子体源区域19与中间焦平面26a之间(其中设置中间焦点26)的导引。同时，图3显示泵浦光20到等离子体源区域19的横向导引的变型，即在EUV收集器24中无需通道开口25的类型的通道开口的导引。所使用光3和杂散光30皆从等离子体源区域19发出。所使用光3和杂散光30皆入射到EUV收集器24的整个撞击表面33的表面区段31、32上。所述表面区段31、32是EUV收集器24的光栅表面(在该图示中同样通过33标定)的区段，用于衍射集堆杂散光辐射30的光栅设置在前述光栅表面上。该光栅的实施例在以下加以说明。该光栅表面可仅设置在杂散光30撞击到其上的所述表面区段31、32的位置处，或者也可涵盖撞击表面33的较大区段，并在另外的变型中覆盖整个撞击表面33。
图4显示采用光栅34的一个实施例的光栅表面33的一区段。光栅34构成通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件。
光栅34的光栅表面可实施为平面或者曲面，例如像是在依据图2和图3的收集器反射镜24的情况下的撞击表面33的凹面，或者凸面。
光栅34具有(作为衍射结构群组)设置在光栅表面33上的两个衍射光栅35、36。衍射光栅35在下文中也称为第一衍射光栅。衍射光栅36在下文中也称为第二衍射光栅。
在衍射光栅35的情况下，衍射正结构37和衍射负结构38在图4中均水平地交替行进。此第一衍射光栅35的周期行进方向39垂直行进。对所述衍射结构37、38的此水平路程而言，周期行进方向39因此在图4中垂直行进。
在图4中，第二衍射光栅36具有垂直行进的衍射正结构40，以及分别与之交替的衍射负结构41。第二衍射光栅36的周期行进方向42再次垂直于衍射结构40、41行进，即在图4中水平。
光栅34的两个衍射光栅35、36的衍射结构37、38及40、41通过四个衍射结构类型或衍射结构层级实现，其结构深度不同，并在图4中通过不同细线类型且通过施加于相应衍射结构的编号1、2、3、4例示。衍射结构类型“1”具有结构深度“0”。衍射结构类型“2”具有结构深度“dv”。由相应衍射结构类型“2”占用的光栅表面的表面区段因此垂直于图4中图示的平面位于比衍射结构类型“1”深结构深度dv的位置处。
相应结构深度可指配有相对于参考平面的深度值，其中作为通则，所选择的参考平面是未去除任何材料者(结构深度＝0)。
衍射结构类型“1”至“4”的各自面积在每种情况下皆为正方形。得到该光栅表面的完全涵盖的衍射结构类型的其他边界形状也是可能的。
衍射结构类型“3”具有结构深度dh，其再次是垂直于图4中图示的平面相对于衍射结构类型“1”测量的。衍射结构类型“4”具有对应测量的结构深度dv+dh。
在光栅34的情况下，四个衍射结构类型“1”至“4”分别以2×2阵列设置，其中衍射结构类型“1”设置在左上方、衍射结构类型“2”设置在右上方、衍射结构类型“3”设置在左下方，且衍射结构类型“4”设置在右下方。所述四个衍射结构类型的这样的群组的这些2×2阵列在每种情况下皆进而在依据图4的实施例中以3×3阵列形式的超结构(superstructure)设置。一般来说，在光栅表面33上的光栅34当然可通过所述四个衍射结构类型“1”至“4”的进一步对应2×2阵列的附接，以任何所需方式水平和垂直扩展。
衍射正结构37及位于与之相比更深的结构深度dh的位置处的衍射负结构38，因此在第一衍射光栅35的周期行进方向39上彼此接续。在第二衍射光栅36的情况下，所述衍射正结构40之一在周期行进方向42上分别接着位于更深的结构深度dv的位置处的衍射负结构41。彼此叠加且具有相应结构深度dh和dv的两个衍射光栅35、36因此在光栅34中实现。
在依据图4的实施例的情况下，结构深度是相应衍射正结构与相关联衍射负结构之间的高度差值。更一般来说，结构深度可理解为衍射正结构与相关联衍射负结构之间的光学路径差值。
在衍射正结构37、40及衍射负结构38、41上，在整个面积上方，可能在光栅34上施加高度反射涂层，以及视需要也施加辅助层。
设置在该高度反射涂层下方的辅助层可为增加光栅34的使用寿命的层。或者或此外，辅助层也可施加在该高度反射涂层上，以便保护后者不受损伤。
该高度反射涂层可为多层，例如对特别是具有EUV波长的辐射的高效反射而言是已知的。
光栅34的衍射光栅35、36在每种情况下皆实施为二元光栅。在此，衍射正结构的表面积等于衍射负结构的表面积。
衍射光栅35的光栅周期可在0.5mm至5mm之间的范围内，例如为2mm。衍射光栅36的光栅周期可在0.5mm至5mm之间的范围内，例如为2mm。这样的光栅周期对图4中的第二衍射光栅36而言，通过P标定。相应衍射结构37、38、40、41的结构侧壁可具有在1μm至10μm之间范围内的程度，例如在5μm的区域中，垂直于相应衍射结构的延伸，即在相应周期行进方向39到42上测量的。这样的侧壁程度或侧壁延伸在F处指示，其中对图4中的第二衍射光栅36而言的大小大幅放大。
图5以曲线图显示，对设计参数dv＝2.65μm及dh＝2.55μm而言，光栅34的波长相关反射率的计算结果。光栅34的反射率被绘制在43处，前述反射率由于其中附加假设该侧壁延伸F为0的计算结果得到，即在所述衍射结构之间具有理想陡峭侧壁的光栅34的情况下的结果。在针对对应杂散光波长(其称为目标波长)的抑制设计波长10.2μm和10.6μm的情况下，结果是在比10-8更好的反射率曲线43的理想情况下的光栅34的反射率抑制。这两个波长对应于泵浦光源21的预脉冲和主脉冲的波长。
对两个目标波长10.2μm(λ1)和10.6μm(λ2)而言以下成立：
(λ1-λ2)2/(λ1+λ2)2＝3.77·10-4
对此归一化目标波长比率而言，因此成立：
(λ1-λ2)2/(λ1+λ2)2<10％
此归一化目标波长比率也可小于20％。
就首先顾虑结构深度dv和dh的制造准确度以及侧壁陡度而言，考虑到指定容差的反射率曲线R(λ)绘制在图5中的44处。在所述目标波长10.2μm和10.6μm的情况下，结果是比10-6更好的反射率抑制。
参考反射率曲线45也为了比较目的而在图5中输入，前述参考反射率曲线代表针对包含仅一个衍射光栅(即例如具有水平衍射结构的衍射光栅35或具有垂直衍射结构的衍射光栅36)的光学参考光栅的抑制结果。与在反射率曲线44的情况下相同的针对结构深度生成且针对侧壁陡度的容差在此列入考虑。显而易见，尽管容差相同，但参考反射率曲线45呈现出在10-4范围内显著的较低最佳反射率抑制。由于计算出参考反射率曲线45所针对的参考光栅包含仅一个衍射光栅，因此仅一个波长(即10.6μm)在此也受到抑制。
两个衍射光栅35、36具有在光栅周期(2mm)与结构深度(在2.6μm的区域中)之间的比率，其显著大于10且实际上大于500，并在1000的区域中。
由于两个衍射光栅35、36实施为二元光栅，衍射正结构37、40的表面积与衍射负结构38、41的表面积的表面积比率为1。依光栅34的实施例而定，前述表面积比率也可偏离1，并可在0.9至1.1之间的范围内。
两个衍射光栅35、36具有相同光栅周期p，因此两个光栅周期的周期比率为1。依光栅34实施例而定，该周期比率可在0.9至1.1之间范围内。所述两个光栅周期之间的差值也可显著较大，使得得到例如1:2或1:5的周期比率。
光栅34构成通过相消干涉抑制至少一个目标波长λ1、λ2的光学衍射元件，其包含至少三个衍射结构层级，它们对应于衍射结构类型1至4。前述衍射结构层级N1至N4相对于参考平面预定义不同结构深度di。所述衍射结构层级N1至N4可指配给两个衍射光栅(即两个衍射结构群组35、36)，这进而用于分别抑制所述两个目标波长λ1、λ2之一。前述衍射结构群组中的第一群组(即衍射光栅35)用于抑制零阶衍射中的第一目标波长λ1，且所述衍射结构群组中的第二群组(即衍射光栅36)用于抑制零阶衍射中的第二目标波长λ2。
所述衍射结构层级N1至N4的形貌可描述为两个二元衍射结构群组35和36的叠加。这两个二元衍射结构群组中的每个皆具有第一表面区段(具有第一结构深度)，以及沿着相应衍射结构群组35、36的行进方向与所述第一表面区段交替的第二表面区段(具有第二结构深度)。二元衍射结构群组中的每一个的这些相邻表面区段之间的边界区域皆具有线性路程。依光栅34的实施例而定，前述线性路程对应于在图4中类似西洋棋盘的衍射结构类型设置的列和行。所述两个二元衍射结构群组35的第一群组的第一边界区域(即图4中的所述行线)，以及所述两个二元衍射结构群组36的第二群组的第二边界区域(即图4中的所述列线)，至多沿着其线性路程的各区段彼此叠加，即在依据图4的例示图中所述列线与行线之间的相交点的区域中。
衍射光栅35具有第一光栅周期(具有第一结构深度)，其是第一衍射正结构37与第一衍射负结构38之间的、垂直于分别围绕这些第一结构的光栅表面33的表面区段测量的光学路径差值。第二衍射光栅36具有第二光栅周期和第二结构深度，其进而实施为第二衍射正结构40与第二衍射负结构41之间的、垂直于分别围绕这些第二结构的光栅表面33的表面区段的光学路径差值。这些光栅35、36的两个光栅周期行进所沿着的两个周期行进方向彼此垂直，即彼此未平行行进。
由于光栅34，EUV收集器24的收集器反射镜实施使得其将EUV辐射3朝向焦点区域26引导通过，其中光栅34实施为光学衍射元件，使得该光学衍射元件将至少一个目标波长的辐射30(即杂散光)远离焦点区域26引导。
图6以与图5相似的例示图，显示光栅34的变型中的反射率关系，其中结构深度dv、dh的量值相等且具有2.65μm的绝对值。然后，两个衍射光栅35、36皆有助于抑制10.6μm的杂散光波长。据此，再次更好的抑制关系在理想反射率曲线43的情况下，以及在采用设计容差所计算出的反射率曲线44的情况下出现。
图7以与图4相似的例示图，显示可代替依据图4的光栅34用作通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的光栅的变型。对应于已在以上参照图4加以解说的那些的元件和功能带有相同参考标记，不再详细讨论。
依据图7的光栅46与图4所示者初步不同在于第一衍射光栅35的周期行进方向39未垂直行进，而是相对于水平线成45°的角度。据此，衍射结构类型“1”至“4”出现菱形面积。
图8显示可用作替代例或除了以上所说明光栅以外可用作通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的光栅47的另外的实施例。对应于已在以上参照图1至图7、且特别参照图4至图7加以解说的那些的元件和功能带有相同参考标记，不再详细讨论。
光栅47具有总共三个衍射光栅作为衍射结构群组，其中这三个衍射光栅其中之二对应于依据图4的实施例的衍射光栅35和36。在图8中，衍射光栅35的光栅周期例示在ph处，且衍射光栅36的光栅周期在pv处。
光栅47的第三衍射光栅48具有相对于前两个衍射光栅35、36的衍射结构37、38及40、41对角线行进的衍射正结构49和衍射负结构50。与所述衍射正结构49相比，所述衍射负结构50在图8中具有通过dd例示的结构深度。
光栅47的光栅表面的整个所例示区段上方的整体高度轮廓可理解为2×4阵列形式的基本区段的并置，其通过衍射光栅35的水平行进的衍射结构37、38及衍射光栅36的垂直行进的衍射结构40、41的边界预定义。在此2×4阵列上的衍射结构类型或衍射结构层级，在图8中通过设置在左上方的2×4阵列上的“000”、“001”、“010”、“011”、“100”、“101”、“110”及“111”标定。
下表以光栅周期ph、pv为单位指示这些衍射结构类型的结构深度，以及其表面积比例：
衍射结构类型 结构深度 表面积比例
000 0 (ph+pv)/4
001 dd (ph+pv)/4
010 dv (ph+pv)/4
011 dv+dd (ph+pv)/4
100 dh (ph+pv)/4
101 dh+dd (ph+pv)/4
110 dh+dv (ph+pv)/4
111 dh+dv+dd (ph+pv)/4
表1
所有衍射结构类型“000”至“111”皆具有光栅47的总表面积的相同表面积比例(ph+pv)/4。这确保光栅47的所有三个衍射光栅35、36及48构成二元光栅，且其衍射正结构37、40、49相对于其衍射负结构38、41、50在每种情况下皆具有为1的表面积比率。
第三衍射光栅48的周期行进方向51沿着相对于衍射光栅35的周期行进方向39成大约23°的角度的光栅周期pd行进。此周期行进方向51与第三衍射光栅48的衍射结构49、50的布置的偏移(offset)一起被选择，使得第三衍射光栅48的衍射结构49、50之间的边界沿着彼此水平相邻的两个结构区块的对角线(其通过彼此相交的衍射结构首先37、38及其次40、41形成)行进。沿着第三衍射光栅48的周期行进方向51的衍射结构49、50的此布置的偏移变型是可能的，如在图8中通过双向箭头52指示。
第三衍射光栅48的光栅周期pd为光栅周期ph、pv的量级，并在光栅47的情况下大约为1.7mm。
图9以与图5和图6相似的例示图，显示针对结构深度dh、dv及dd每个的量值皆相等且在所说明的范例中具有数值2.65μm的情况，关于波长相关反射率R的数据。
针对用于衍射光栅35、36及48的较佳为陡峭侧壁(侧壁延伸为0)的理想情况的反射率例示在图9中的53处。10.6μm的目标波长的反射率抑制比10-10更好几个量级。
54例示波长相关反射率的所计算出的结果，其中再次针对衍射结构37、38、40、41、49、50的结构深度且针对侧壁延伸假设实际容差。针对包含三个衍射光栅35、36、48的光栅47的结果是一反射率抑制，其尽管比在理想情况下更低，但仍明显比10-10更好。
作为参考值，图9也首先针对包含两个衍射光栅35、36的光栅34且针对包含仅一个衍射光栅的惯用光栅，描绘出依据图6的反射率曲线44和45。
图10再次以波长相关曲线图，显示具有下列结构深度的光栅47的实施例的反射率关系：
dh＝2.55μm、dv＝2.65μm且dd＝0.26μm。
因此，对角线行进的衍射结构49、50的结构深度dd，比光栅47的衍射光栅35、36的衍射结构37、38、40、41的结构深度更小大约十倍。
再次针对侧壁延伸为0的这样的光栅47的理想设计的反射率，例示在图10中的55处。针对在大约10.2μm(λ1)及大约10.59μm(λ2)的两个抑制波长以及在1.05μm的区域中的另外的波长，光栅的反射率抑制在每种情况下皆在10-8或更好的区域中。
针对作为目标波长受到光栅47抑制的两个IR波长λ1、λ2，以上与依据图4的光栅34相关联所给出的解说，进而对目标波长中的归一化差值而言成立。
针对首先结构深度及其次侧壁延伸具有预定义容差的反射率曲线，进而在图10中的56处计算出。
在光栅47的情况下，具有另外的光栅周期pd及另外的结构深度dd的衍射光栅48因此存在，前述结构深度是衍射正结构49与衍射负结构50之间的、垂直于分别围绕这两个结构49、50的光栅表面33的表面区段测量的光学路径差值。衍射光栅48的光栅周期pd与衍射光栅48的结构深度dd之间的比率pd/dd大于10。选择性地或额外地，周期比率ph/pd可在0.9至1.1之间的范围内。选择性地或额外地，第一光栅周期ph可沿着第一衍射光栅35的第一周期行进方向39行进，且另外的光栅周期pd可沿着另外的衍射光栅48的另外的周期行进方向51行进，且所述两个周期行进方向39、51彼此平行行进。
各种衍射结构群组35、46、48的衍射正结构37、40、49和衍射负结构38、41、50的表面积对整个光栅表面33有等同贡献。
也包含三个衍射光栅35、36、48的光栅57的另外的实施例，以下参照图11加以说明。对应于已在以上参照图1至图10、且特别参照图8加以解说的那些的元件和功能带有相同参考标记，不再详细讨论。
光栅57与光栅47不同之处，主要在于彼此叠置的三个衍射光栅35、36及48的三个周期行进方向39、42及51的定向。第一衍射光栅35的周期行进方向39相对于图11中的垂直线成大约23°的角度行进。第二衍射光栅36的周期行进方向42水平行进。
第三衍射光栅48的周期行进方向51进而相对于垂直线成大约23°的角度行进，其中首先第一衍射光栅35及其次第三衍射光栅48的两个周期行进方向39和51呈现相对于彼此大约46°的角度。
图11以衍射结构类型“000”至“111”再次强调对应于光栅47的2×4阵列的光栅57的菱形基本区段。在光栅57的这些衍射结构类型“000”至“111”的情况下，结构深度以及表面积比例的指配就如以上在关于图8的表1中所指示的那样。
在光栅57的情况下，第三衍射光栅48的结构边界沿着周期行进方向51的偏移使得第一衍射光栅35的衍射结构37、38之间、第二衍射光栅36的衍射结构40、41之间、及第三衍射光栅48的衍射结构49、50之间的结构边界，皆相交在图11中所例示的基本区段的中心上的点P处。
在光栅57的情况下，光栅周期ph大约为3.25mm、光栅周期pv为2mm，且光栅周期pd的量值与光栅周期ph完全相同。
图12和图13显示光栅58、59的进一步实施例，其与光栅57不同之处仅在于衍射结构49、50之间的结构边界的设置沿着周期行进方向51的偏移大小方面。在依据图12的光栅58的情况下，前述偏移使得各种衍射光栅35、36、48的结构边界未相交在相应基本区段中的点处。在依据图13的光栅59的情况下，该偏移使得三个衍射光栅35、36、48的结构边界与依据图11的实施例相比相交在相应基本区段内的不同位置处，因此进而得到衍射结构类型“000”至“111”的不同分布。
在图12和图13中，所强调的单元单体(cells)内所指示的衍射结构类型“000”至“111”的结构深度和表面积比例的指配，再次如关于图8的表1中所指示。
作为通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的光栅60的另外的实施例，以下参照图14至图16加以解说。对应于已在以上参照图1至图13加以解说的那些的元件和功能通过相同参考标记表示，不再详细讨论。
光栅60实施为单独在图14(衍射光栅61)和图15(衍射光栅62)中例示的两个衍射光栅61、62的叠加。所述衍射光栅61、62构成用于抑制相应目标波长的衍射结构群组。
衍射光栅61具有结构深度d1和光栅周期p1。衍射光栅62具有结构深度d2和光栅周期p2。所述两个衍射光栅61、62皆实施为二元光栅。
由所述两个衍射光栅61、62的叠加得到的光栅60具有总共三个衍射结构层级或衍射结构类型，其具有结构深度0(衍射结构层级N1)、结构深度d2(衍射结构层级N2)、具有结构深度d1(衍射结构层级N3)且具有结构深度d1+d2(衍射结构层级N4)。
光栅周期p1和p2在光栅60的情况下等同。结构深度d1、d2在光栅60的情况下不同。与衍射光栅61和62的共同周期行进方向x有关，这两个衍射光栅61和62相对于彼此相位移位共同周期的四分之一，即相对于彼此p1/4＝p2/4。
在图15和图16中，沿着该周期行进方向x的覆盖误差63以虚线方式例示。这样的覆盖误差63可理解为两个衍射光栅61、62沿着周期行进方向的叠加的相位误差，并导致各种衍射结构层级N1、N2、N3、N4沿着周期行进方向像素x的延伸的改变。
对所述两个结构深度d1和d2在光栅60的替代性实施例中等同的情况而言，所述两个衍射结构层级N2、N3简并(degenerate)为共同结构层级，结果是包含有具有等同结构深度的两个衍射光栅的这样的光栅具有仅三个衍射结构层级。
在光栅60的情况下，衍射结构群组的表面区段通过61P和61N标定。光栅60的两个二元衍射结构群组61、62的第一群组61的边界区域(即衍射结构群组61的层级Ni之间的侧壁)及两个衍射结构群组61、62的第二群组62的边界区域(即图15中的层级侧壁Ni/Nj)彼此完全隔开行进。
作为通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的光栅60的另外的实施例，以下参照图17至图19加以解说。对应于已在以上参照图1至图16、且特别参照图14至图16加以解说的那些的元件和功能带有相同参考标记，不再详细讨论。
图19显示得到为衍射光栅65(图17)和66(图18)形式的两个衍射结构群组的叠加的光栅64。光栅64是光学衍射元件的示例。
在衍射光栅65、66的情况下，以下成立：
p1＝p2及d1＝d2。
两个衍射光栅65、66沿着周期行进方向x相对于彼此的相位偏移为p1/4＝p2/4。
首先衍射光栅65、66的衍射正结构67、68与其次相关联衍射负结构69、70之间的延伸比率相对于彼此为完全反向(inverted)，导致所述衍射正结构67具有沿着周期行进方向x与衍射光栅66的衍射负结构70相同的延伸，且衍射光栅65的衍射负结构69具有沿着周期行进方向x与衍射光栅66的衍射正结构68相同的延伸。因此，首先衍射正结构67、68及其次衍射负结构69、70的延伸在各自衍射光栅65、66中不等同，因此在此意义方面，所述两个衍射光栅65、66并非二元光栅。在衍射光栅65、66的情况下，该延伸比率可非常显著偏离1:1，并大约为1:3。在10:1至1:10之间范围内的、在相应衍射光栅65、66的首先衍射正结构67、68与其次衍射负结构69、70之间的不同延伸比率也是可能的。
覆盖误差63再次在图18和图19中予以指示。与在光栅60的情况下不同，在光栅64的情况下的覆盖误差63未导致沿着周期行进方向x的所述三个衍射结构层级N1(结构深度0)、N2(结构深度d1＝d2)及N3(结构深度d1+d2)之间的表面积比率的改变。
因此，光栅64构成光学衍射元件，所述光学衍射元件包含包含衍射结构的周期性光栅结构轮廓，且具有三个衍射结构层级(N1至N3)，它们相对于一参考平面预定义不同结构深度di。
在光栅64的情况下，所述衍射结构的布置使得红外波长范围内的第一目标波长λ1附近的波长范围(该第一目标波长受到光栅结构轮廓衍射)具有辐射分量，其具有至少在该第一目标波长λ1的零和/或+/-一阶衍射中彼此相消干涉的至少三个不同相位。
所述衍射结构层级N1至N3预定义沿着周期行进方向x规律重复的光栅结构轮廓的光栅周期的形貌。所述衍射结构层级N1至N3包括：中性衍射结构层级N2，其具有为0的参考高度；正衍射结构层级N1，其设置为相对于中性衍射结构层级N2高λ1/4的光学路径长度，其中+/-20％的容差对前述光学路径长度而言是可能的；以及负衍射结构层级N3，其设置相对于中性衍射结构层级N2低λ1/4+/-20％的光学路径长度。
光栅64的光栅结构轮廓的光栅周期细分成衍射结构层级N1至N3的四个周期区段，其中所述四个周期区段中的两个(即具有衍射结构层级N2的两个区段)实施为中性衍射结构区段，所述四个周期区段之一(即具有衍射结构层级N1的周期区段)实施为正衍射结构区段，且所述四个周期区段之一(即具有衍射结构层级N3的周期区段)实施为负衍射结构区段。
这四个周期区段(序列例如N2、N1、N2、N3)每一者皆具有沿着周期行进方向x的相同长度，而+/-20％的容差范围在此也是可能的。
作为通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的光栅60的另外的实施例，以下参照图20至图22加以解说。对应于已在以上参照图1至图19、且特别参照图14至图19加以解说的那些的元件和功能带有相同参考标记，不再详细讨论。
图22显示产生为两个衍射光栅72(图20)和73(图21)的叠加的光栅71。
衍射光栅72具有结构深度d1和光栅周期p1。衍射光栅73具有结构深度d2和光栅周期p2。
p2＝2p1。以下成立：d1≠d2。
衍射光栅72、73皆实施为二元光栅，其具有沿着周期行进方向x的衍射正结构和衍射负结构的等同延伸。
光栅71具有四个衍射结构层级，即N1(结构深度0)、N2(结构深度d2)、N3(结构深度d1)及N4(结构深度d1+d2)。
图21和图22也以虚线方式例示，由于两个衍射光栅72、73沿着周期行进方向x的相位偏移造成的覆盖误差(overlay error)63。由于两个衍射光栅72、73的尺寸比率，就顾虑所述衍射结构层级N和N2的相对延伸而言，覆盖误差63确实显而易见，使得如在光栅71的周期p2期间皆看到，所述衍射结构层级N1和N2的延伸的比率不会无关于覆盖误差63的大小而改变。
由于所述两个衍射光栅72、73的尺寸比率，层级(level)改变出现，这分别针对衍射光栅72的一个衍射结构类型(在这种情况下针对其衍射正结构)通过衍射光栅73造成。沿着周期行进方向x的两个衍射光栅72、73之间的相位关系使得衍射光栅72、73的侧壁F未在沿着周期行进方向x的相同位置处叠加。
图23针对以上参照图14至图22所说明的光栅60、64或71的类型的光栅，显示光栅的反射率R对构成此光栅的相应第二衍射光栅的结构深度d2的相关性，具有结构深度d1的相应第一衍射光栅为通过相消干涉抑制10.6μm的目标波长所设计。针对2.65μm的结构深度d2，即在目标波长的大约四分之一处，得到该目标波长的最大抑制(反射率小于10-8)。
所述结构深度和/或侧壁陡度的容差在相关联反射率曲线74中被列入考虑。
该第二结构深度d2越靠近固定的2.65μm的第一结构深度d1，则目标波长的抑制越好。在结构深度d2在0至大约两倍的结构深度d1之间范围内，即图23中大约0.2μm至5μm之间范围内，在通过具有结构深度d1的第一衍射光栅达成的抑制效应方面的改进已显而易见。针对所述两个结构深度d1和d2的设计，显而易见的是，从所述两个结构深度彼此相距一定距离开始，具有结构深度d1和d2的两个衍射光栅的抑制效应相互强化。由于所述两个目标波长λ1(针对第一衍射光栅)和λ2(针对第二衍射光栅)之间的分离的条件以便抑制效应相互强化，下列关系已得知：
|λ2-λ1|/λ1<0.5
假设所述两个目标波长彼此相差程度不大，则此条件可写成如下，而无关于其是否与第一波长λ1或与第二波长λ2相关且无绝对值：
(λ1-λ2)2/(λ1+λ2)2<0.1
只要此条件对欲由两个衍射光栅(即光学衍射元件的两个衍射结构群组)抑制的两个目标波长λ1、λ2而言得到满足，则所述抑制在所述两个目标波长λ1、λ2的情况下相互强化。
这在图24中绘制为反射率对归一化成在-1.0至1.0之间数值范围内的第一结构深度(d2-d1)/(d1)的结构深度差值的相关性。在针对此归一化结构深度差值的-0.5至0.5数值之间，对应反射率曲线75已明显低于针对较大结构深度差值的渐近(asymptotic)反射率值。
作为通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的光栅60的另外的实施例，以下参照图25至图28加以解说。对应于已在以上参照图1至图24、且特别参照图14至图22加以解说的那些的元件和功能带有相同参考标记，不再详细讨论。
图28显示产生为三个衍射光栅77(图25)、78(图26)及79(图27)的叠加的光栅76。对这三个衍射光栅77至79的结构深度d1、d2、d3而言以下成立：
d1>d2>d3。
所述三个衍射光栅77至79在每种情况下皆实施为二元光栅。
对所述三个衍射光栅77至79的光栅周期p1、p2及p3的比率而言以下成立：
p1:p2:p3＝1:2:4。
结果是凭借其原则上三个不同目标波长可通过相消干涉受到抑制的光学衍射元件，且其包含采用所述三个衍射光栅77至79的三个衍射结构群组。由于此周期比率，光栅76对覆盖误差(即与所述三个衍射光栅77至79的衍射结构沿着周期行进方向x的可能的相位偏移有关)不敏感。
光栅76具有下列八个衍射结构层级：N1(结构深度0)、N2(结构深度d3)、N3(结构深度d2)、N4(结构深度d1)、N5(结构深度d2+d3)、N6(结构深度d3+d1)、N7(结构深度d1+d2)及N8(结构深度d1+d2+d3)。这些衍射结构层级可指配给所述三个衍射光栅77至79的三个衍射结构群组。
作为通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的光栅60的另外的实施例，以下参照图29至图32加以解说。对应于已在以上参照图1至图28、且特别参照图25至图28加以解说的那些的元件和功能带有相同参考标记，不再详细讨论。
图32显示由三个二元衍射光栅81(图29)、82(图30)及83(图31)的叠加得到的光栅80。对三个衍射光栅81至83的结构深度d1、d2、d3而言以下成立：d1>d2>d3。对所述衍射光栅81至83的光栅周期p1、p2及p3而言以下成立：
p1:p2:p3＝2:2:1。
在所述三个衍射光栅81至83的衍射结构之间，沿着周期行进方向x的相位关系的覆盖误差(与以上关于依据图14至图22及图25至图28的实施例已解说者一致)，在与衍射光栅81与82之间的比率有关方面，由于后者具有相同光栅周期而仅占一部分。
光栅80也对应具有可指配给所述三个衍射光栅81至83的三个衍射结构群组的八个不同衍射结构层级。
图33以与图5和图10相似的例示图，显示例如依据图28和图32的实施例的类型的光栅(包含用于抑制三个不同目标波长的三个衍射结构群组)的抑制效应。
反射率曲线84显示针对结构深度d1＝2.65μm、d2＝2.55μm及d3＝2.60μm的波长相关抑制，即为了抑制目标波长10.2μm、10.40μm及10.6μm而实施，假设沿着周期行进方向x为0的侧壁延伸F，即相关联衍射光栅的衍射结构的理想陡峭路程。得到针对所述三个目标波长比10-11更好的抑制。
进而考虑到结构深度和/或侧壁陡度容差的反射率曲线被绘制在图33中的85处。在反射率曲线85的情况下，得到针对边缘目标波长10.2μm和10.6μm比10-9更好的抑制，并得到针对中央目标波长10.40μm比10-10更好的抑制。
在图33中作为参考，描绘出针对包含仅两个衍射光栅的光栅及针对包含仅一个衍射光栅的光栅的反射率曲线44和45(也参见图5)。
图34显示作为通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的光栅86的另外的实施例。对应于已在以上参照图1至图33、且特别参照图4至图8加以解说的那些的元件和功能带有相同参考标记，不再详细讨论。
光栅86作为总共三个衍射光栅87、88、89的叠加产生。这些衍射光栅中的两个(即衍射光栅87和88)，具有在图34中水平行进的周期行进方向x。第三衍射光栅89具有在图34中垂直行进的周期行进方向y。以与图4和图7中相似的方式，在光栅86的情况下，衍射结构类型(即不同衍射结构层级)通过不同细线强调。若所述三个衍射光栅87至89具有三个不同结构深度d1、d2及d3，则结果再次是对应于八个不同细线类型的八个不同衍射结构层级。若所述衍射光栅87至89的三个结构深度d1、d2及d3中的两个或者所有三个结构深度皆等同，则结果是对应较少数量的不同衍射结构层级。
在依据光栅86的实施例的情况下，相应目标波长的抑制无关于覆盖误差。
就顾虑衍射结构层级的数量而言，参照以上关于依据图28的光栅76及依据图32的80的实施例的解说。
基于如图35中所例示包含三个衍射结构层级的光学衍射元件91的示例，这样的衍射元件的基本性质也将在以下加以解说。对应于已在以上参照图1至图34加以解说的那些的元件和功能带有相同参考标记，不再详细讨论。衍射结构层级在图35中通过N1、N2及N3标定。
要抑制的目标波长具有λN的波长。
衍射结构层级N1具有为0的结构深度。衍射结构层级N2具有λN/6的结构深度d。最深的衍射结构层级N3具有2d(＝λN/3)的结构深度。
具有结构深度d1、d2、…dn的总共n个衍射光栅的叠加适用于抑制总共n个目标波长λ1、λ2、…λn。在这种情况下，可能的衍射结构层级的数量为2n。因此，如以上所解说，给定三个结构深度d1、d2、d3，得到八个衍射结构层级N1至N8。较佳为，各种衍射结构层级Ni布置使得所有衍射结构层级Ni皆占用衍射元件91的总表面积的等同表面积比例。
光学衍射元件91构成为在这种情况下具有三个层级的所谓的m层级光栅的变型。这样的m层级光栅包含有m个不同衍射结构层级，其每个皆占用等同表面积，并关于彼此具有在每种情况下皆为d＝λN/(2m)的结构高度差值。再次得到目标波长λN的良好抑制，其中波长敏感度较低。
依据图35的三层级光栅指配有等同重复三个衍射结构层级N1、N2、N3的序列所依据的光栅周期p。
图36显示通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件92的另外的实施例。该例示图显示在最深的衍射结构层级Nn附近的区域中的衍射结构层级Ni，即衍射结构层级Nn-2、Nn-1、Nn、Nn+1、Nn+2。
零阶衍射中的反射光的强度可写成如下，以针对N层级周期性相位光栅的简化方式，从针对衍射远场的夫朗和斐(Fraunhofer)近似开始：
Figure BDA0003163994340000351
在这种情况下，I(0)是零阶衍射的强度，即衍射远场的场振幅的绝对值平方。
N是相位光栅的层级数量。Ln是指配给相应光栅层级的相位项。对应于相应衍射结构层级Ni沿着周期行进方向x的延伸的此相位项Ln，例示在图36中。hn是相应衍射结构层级的结构深度的量度(参见图36)。Λ是衍射光的波长。
对通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件93的另外的实施例，以下参照图37加以解说。对应于已在以上参照图1至图36、且特别参照图36加以解说的那些的元件和功能带有相同参考标记，不再详细讨论。
图37显示具有各种光栅层级的等同结构深度(在此标定为h0)，以及衍射结构层级N1、N2、N3及N4沿着周期行进方向(在这种情况下通过R标定)的等同长度的阶梯形光栅的另外的实施例。该周期行进方向R也可为同心衍射结构的半径，其中此衍射结构的中心可与收集器反射镜24的中心重合。
因此，衍射元件93具有总共四个衍射结构层级N1至N4，其结构深度在每种情况下皆相差h0。在此h0＝λN/4成立，其中λN是要抑制的目标波长。
在该周期行进方向R上，该衍射元件的一个完整周期p包括首先所述四个下降的衍射结构层级N1至N4，以及随后两个接续上升的衍射结构层级N5、N6，其中该衍射结构层级N5的结构深度对应于该衍射结构层级N3的结构深度，且该衍射结构层级N6的结构深度对应于该衍射结构层级N2的结构深度。
对通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光学衍射元件94、95的进一步实施例，以下参照图38和图39加以说明。对应于已在以上参照图1至图37、且特别参照图36至图37加以解说的那些的元件和功能带有相同参考标记，不再详细讨论。
依据图38的衍射元件94在一个光栅周期p内沿着周期行进方向R彼此接续地具有衍射结构层级N1(具有结构深度0)、N2(具有结构深度h1)、N3(具有结构深度h1+h2)及N4(具有结构深度h2)。以下成立：h1<h2。
在依据图39的衍射元件95的情况下，在一个周期p内沿着该周期行进方向R，下列彼此接续：具有结构深度0的衍射结构层级N1、具有结构深度h1的衍射结构层级N2、具有结构深度h2的衍射结构层级N3，以及具有结构深度h1+h2的衍射结构层级N4。在此，以下也成立：h1<h2。
从以上与图36相关联所说明的方程式出发，零阶衍射中的强度可被指定为：
Figure BDA0003163994340000361
在这种情况下，λ1和λ2是欲分别借助于衍射元件94和95通过相消干涉抑制的所述两个目标波长。以下成立：h1＝λ1/4且h2＝λ2/4。
对λ＝λ1以及对λ＝λ2而言以下成立：I(0)＝0。因此，这两个波长受到最佳抑制。
在图35至图39中，所述实施例的光栅的类型的这样的多层级光栅，可一般化为通过相消干涉抑制数量n个目标波长。为使n个波长受到抑制，需要具有下列高度的2n个不同衍射结构层级Ni：h1、h2、…hn、0、h1+h2、h1+h3、…、h1+hn，其中除此之外，所述不同结构深度h1至hn满足下列关系：
h1<hi<hi+1<2h1
凭借以上所说明的光学衍射元件，作为替代例或除了在红外波长范围内受到抑制的目标波长以外，例如在其他波长范围内的波长也可受到抑制，例如在DUV波长范围内。
图40以曲线图显示，例如依据图16、图19及图22的光栅60、64或71的类型的具有两个结构深度d1和d2的光学衍射元件的变型的波长相关反射率R。在这种情况下，存在的结构深度如下：d1＝45nm且d2＝52nm。结果是在图40中显示为实线的反射率曲线96。此外，通过虚线描绘出的是针对包含仅一个衍射光栅(设计有结构深度d1(反射率曲线97)和d2(反射率曲线98))的对应光栅的反射率曲线97和98。
反射率曲线96显示针对所述两个目标波长λ1≈180nm及λ2≈210nm的抑制。
对这两个目标波长λ1、λ2的差值量度而言以下成立：
(λ1-λ2)2/(λ1+λ2)2＝0.006
在此，在这两个DUV波长下的抑制比10-5更好。
图41显示图14至图22或图25至图32所示类型的光学衍射元件的实施例的反射率R，该光学衍射元件在这种情况下制作为具有不同结构深度d1至d4的总共四个衍射光栅的叠加。以下在此成立：d1＝45nm、d2＝2nm、d3＝2.55μm，且d4＝2.65μm。
图41中所示波长相关反射率曲线97对应于结构深度d3和d4显示两个反射率最小值，其中比10-6更好的抑制在λ3＝10.2μm及在λ4＝10.6μm处。
此外，对应于所述两个结构深度d1和d2，具有反射率曲线97的光栅也抑制所述两个DUV波长λ1≈等于180nm及λ2≈等于210nm，其中如通过图42中的DUV范围内的放大细节显示比10-6更好的抑制。
图43以曲线图例示凭借使用由多个衍射结构群组构成的光学衍射元件，关于结构深度和/或侧壁陡度容差的需求如何随着衍射结构群组的数量增加而放宽。该例示图再次将反射率显示为在10.0至11.0μm之间的范围内的波长的函数。在这种情况下，在10.6μm的区域中的目标波长欲受到比10-4更好的抑制。
用于包含仅一个衍射结构群组(即包含仅一个衍射光栅)的光学衍射元件的反射率曲线，例示在图43中的98处，假设结构深度d为数值2.65μm，容许其在0.5％的容差带宽内变动。
99指示针对包含两个衍射光栅作为衍射结构群组的光学衍射元件的反射率曲线，其在每种情况下皆具有2.65μm的等同结构深度d1＝d2，并容许5％的十倍容差带宽。在该目标波长的区域中，在反射率曲线99的情况下，尽管该容差带宽更高十倍，但得到比在反射率曲线98的情况下更好的抑制。
在图43中，100指示针对包含两个衍射光栅作为衍射结构群组的光学衍射元件的反射率曲线，其结构深度不同(d1＝2.65μm、d2＝2.55μm)，在每种情况下皆容许3.5％的容差带宽。对应于反射率曲线99的抑制的抑制，在目标波长10.6μm下得到。
在图43中，101指示针对包含三个衍射光栅(具有2.65μm的等同结构深度d1＝d2＝d3及针对该结构深度的12％的容差带宽)形式的三个衍射结构群组的光学衍射元件的反射率曲线。
由于该目标波长的区域中的三个衍射光栅的相互强化的抑制效应，此非常高的容差带宽进而导致对应于需求“比10-4更好的抑制”的非常良好的抑制。
图44再次显示包含衍射结构层级N1至N4的光栅60，如已在以上特别是参照图14至图16所解说。此外，图44例示可在光栅60的光刻制造期间使用的两个光刻掩模结构105、106。
在图44中例示为与光栅60最相邻的光刻掩模结构105具有不可渗透到蚀刻介质的掩模区域107，以及可渗透到蚀刻介质的介于其间的掩模间隙108。掩模结构105的周期性对应于依据图15的衍射光栅62的周期性。掩模结构105定义首先衍射结构层级N4与N3之间的层级侧壁N4/N3，以及其次衍射结构层级N1与N2之间的N1/N2。
沿着周期行进方向x在此所关于的设置偏移是具有掩模区域109和掩模间隙110的第二光刻掩模结构106。此第二光刻掩模结构106的周期性对应于依据图14的衍射光栅61的周期性。第二光刻掩模结构106定义首先衍射结构层级N3与N1之间的层级侧壁N3/N1，以及其次衍射结构层级N2与N4之间的N2/N4的位置。
光栅60的衍射结构层级N1至N4的形貌，可被描述为(即可借助于光刻掩模结构105、106制造的衍射结构群组61、62(也参见图14和图15)的)两个二元结构的叠加。这些二元结构61、62中的每一个皆具有第一表面区段(具有第一结构深度)，即结构群组61、62的正结构61P、62P，以及具有第二表面区段(具有第二结构深度)，即负结构61N、62N，其沿着周期行进方向x与所述第一表面区段61P、62P交替。这些相邻表面区段首先61P/61N及其次62P/62N之间的边界区域，即所述二元结构61、62中的每一个的以上所解说的层级侧壁Ni/Nj，皆具有垂直于周期行进方向且垂直于图14至图16及图44中的图示平面的线性路程。第一二元结构61的这些边界区域N3/N1、N2/N4及第二二元结构62的边界区域N4/N3、N1/N2彼此完全隔开行进，即彼此未在其垂直于周期行进方向x的路程中叠加。
如沿着周期行进方向x观察，光栅60的另外的特性在于每个上升的层级侧壁(即首先N3/N1及其次N4/N3)皆分别指配相同结构深度的下降的层级侧壁。在这种情况下，该上升的层级侧壁N3/N1指配给该下降的层级侧壁N2/N4。该上升的层级侧壁N4/N3指配给该下降的层级侧壁N1/N2。首先所指配的层级侧壁N3/N1和N2/N4在这种情况下具有该结构深度d1。同样指配给彼此的层级侧壁N4/N3和N1/N2具有结构深度d2。
在光栅60的制造期间，首先使用两个掩模结构105、106之一(例如掩模结构105)，并在掩模间隙108的区域中，在使用对应来源所提供的蚀刻区域的第一蚀刻步骤中，在基板中制造具有掩模间隙108的宽度(采用预定义第一蚀刻深度d2)的负结构。之后，去除掩模结构105且使用掩模结构106，并在另外的蚀刻步骤中，进一步以深度d1蚀刻该基板，直到对应于图44底部的例示图的衍射结构层级N1至N4已出现为止。因此，光栅60的掩模制造涉及使用首先用于光刻蚀刻基板的第一掩模结构，然后是关于掩模区域和掩模间隙的位置不同的第二掩模结构。在掩模区域/掩模间隙的位置方面的该不同可通过将第一掩模结构更换为另外的掩模结构和/或通过沿着行进方向x移位掩模结构实现。
该制造方法也可包括两个以上的蚀刻步骤，并也可能使用两个以上的不同掩模结构和/或两个以上的蚀刻步骤。
图45显示在光栅64的光刻制造期间的关系(也参见图17至图19)。对应于已在以上参照图1至图44、且特别参照图14至图19及图44加以解说的那些的元件和函数带有相同参考标记，不再详细讨论。
在图45中，针对光栅64例示两个光刻掩模结构111、112，前述掩模结构也具有周期性接续的掩模区域和掩模间隙。在这种情况下，光刻掩模结构111具有掩模区域113和掩模间隙114，且光刻掩模结构112具有掩模区域115和掩模间隙116。
在光栅64的光刻制造期间，光刻掩模结构111定义层级侧壁首先N3/N2及其次N2/N3，且另外的光刻掩模结构112定义层级侧壁首先N2/N1及其次N1/N2。在此，光栅64也产生为两个二元结构65、66(参见图17和图18)的叠加，前述两个二元结构垂直于周期行进方向x且垂直于图17至图19及图45中的图示平面的边界区域(即所述层级侧壁Ni/Nj)完全隔开行进，即彼此未叠加。
在此，如沿着周期行进方向x观察，也再次成立的是，每个上升的层级侧壁(即侧壁N2/N1和N3/N2)再次指配相同结构深度的下降的层级侧壁，即该上升的层级侧壁N2/N1指配有该下降的层级侧壁N1/N2，且该上升的层级侧壁N3/N2指配有该下降的层级侧壁N2/N3。
以上特别是参照图20至图22、图25至图28及图29至图32所说明的光栅71、76、80，也可被描述为其表面区段之间的边界区域(即其层级侧壁Ni/Nj)彼此未叠加的二元结构的对应叠加，如已在以上参照所述光栅60和64所解说。在所述光栅76和80的情况下，这些可被描述为其边界区域(即层级侧壁Ni、Nj)彼此未叠加的三个二元结构的叠加。对这些光栅71、76、80而言，如沿着周期行进方向x观察，也成立的是，每个上升的层级侧壁皆指配相同结构深度的下降的层级侧壁。
在以上所说明具有彼此未平行的衍射结构群组的周期行进方向的光学衍射元件的情况下，这导致(即衍射结构的不同表面区段之间的边界区域的)层级侧壁的相交。在这种情况下，前述边界区域也仅在各点处彼此叠加，即至多沿着层级侧壁的线性路程的各区段，即所述层级侧壁相交处。
对通过相消干涉抑制至少一个目标波长的光栅形式的光学衍射元件117的另外的实施例，以下参照图46加以说明。对应于已在以上参照图1至图45加以解说的那些的元件和函数通过相同参考标记表示，不再详细讨论。
光栅117实施为沿着周期行进方向x周期性的光栅结构轮廓，包含衍射结构，其具有三个衍射结构层级N1、N2、N3。
中间衍射结构层级N2预定义0(d＝0)的参考高度，因此也称为中性衍射结构层级。另外的衍射结构层级N1具有相对于该参考高度所测量的d＝+λ/4的结构深度，因此也称为正衍射结构层级。第三衍射结构层级N3具有相对于该参考高度所测量的d＝-λ/4的结构深度，因此也称为负衍射结构层级。
因此，所述三个衍射结构层级N1至N3相对于该参考平面d＝0预定义不同结构深度。
光栅117的光栅结构轮廓的光栅周期p细分成衍射结构层级N1至N3的总共四个周期区段。这四个周期区段中的两个区段实施为中性衍射结构层级N2、所述四个周期区段中的一个区段实施为正衍射结构层级N1，且所述四个周期区段中的第四区段实施为负衍射结构层级N3。在周期行进方向x上，沿着图46中所选择的单元单体(前述单元单体通过虚线包围)的序列是：N2、N1、N2、N3。
沿着周期行进方向x，在一个光栅周期p内的所述四个周期区段具有相同结构长度xN。
或者，所述周期区段的长度(即相应衍射结构层级N1至N3的x延伸)也可能成对彼此不同。然后，下列应作为针对衍射结构层级N1至N3的周期区段的长度xNi的限制而得到满足：
xN1+xN3＝2xN2
因此，偏离中性衍射结构层级的层级的延伸的总和，应(达良好近似)等于中性衍射结构层级的延伸的两倍。
所说明的衍射结构层级N1至N3的布置(即沿着周期行进方向x的结构深度和长度)使得红外波长范围内的第一目标波长λ1(其受到光栅结构轮廓衍射)具有辐射分量，其具有在该第一目标波长λ1的零阶衍射中彼此相消干涉的三个不同相位。因此，得到抑制效应，如已在以上尤其与依据图1至图45的其他光学衍射元件相关联所解说。如通过理论考虑因素所显露，此抑制效应与单一二元光栅(未例示)的抑制相比为平方的，结果，若其中正衍射结构层级N1进而设置而非负衍射结构层级N3的二元光栅具有10-2的抑制，则光栅117具有例如10-4的抑制效应。
该目标波长可在10μm至11μm之间的范围内。
结构深度误差对衍射效率的影响在下文中参照图47和图48加以解说。在此假设具有要抑制的波长λ的光在图47和图48中采用法线入射从上方入射到光栅117上。此假设“法线入射”仅用作针对下列考虑因素的模范假设。实际上，光的入射角经常偏离法线入射。由此，在此所说明的光学衍射元件的结构深度随后适应于相应入射角。用于执行此设计调适的方法，对本领域技术人员来说是已知的。实际上，光的入射角随着要抑制的波长而变化，且该光学衍射元件的结构深度因此也在EUV收集器上方变化。在具有旋转对称设计的EUV收集器24的情况下，衍射结构群组的结构深度可从EUV收集器24的中心朝向EUV收集器24的边缘不断变化。
反射光波的等同相位P0的区域，在图47和图48中通过实心点例示。由于所述衍射结构层级首先N1及其次N3在每种情况下皆相对于中性衍射结构层级N2偏移λ/4的光学路径长度，因此显而易见的是，对图47中所例示的光栅117的光栅周期的总共四个周期区段而言，在每种情况下皆得到反射光的两个区域，其相位P0以偏移仅一半波长(即λ/2)的方式相对于两个进一步区域反射，这在图47中的恰好λ/4结构深度的情况下，导致入射光的恰好抑制，即导致反射光的相消干涉。
图47显示其中正衍射结构层级N1具有大于λ/4的结构深度且负衍射结构层级N3具有的结构深度与该正衍射结构层级N1的结构深度的绝对值相同(即绝对项对应同样大于λ/4)的情况。因此，高度误差存在于依据图47的光栅的情况下。
首先受到正衍射结构层级N1反射及其次受到负衍射结构层级N3反射的光的等同相位P0,d的区域，在图48中通过空心圆例示。
如通过分别受到所述层级N1和N3反射的这两个相位P0,d的反射光的光束方向上的位置与在依据图47的完美抑制情境的情况下的对应相位位置P0的比较所示，在依据图48的情境的情况下，这两个相位P0,d以分别向上及向下移位相同距离的方式存在于正确相位位置附近，结果所述两个所移位的相位P0,d的平均值变得再次位于依据图47的恰好相位位置的位置处。与具有对应于衍射结构层级N1和N2的仅两个衍射结构层级及对应高度误差的二元光栅以相比，此平均在具有所述三个衍射结构层级N1至N3的光栅的情况下造成抑制的改进。
图49显示包含衍射结构、同样具有三个衍射结构层级N1、N2及N3的光栅118形式的抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的另外的变型。对应于已在以上参照图1至图48、且特别参照图46至图48加以解说的那些的元件和函数带有相同参考标记，不再详细讨论。
图49再次使用虚线例示在一个周期p期间沿着周期行进方向x延伸的单元单体。首先存在周期行进方向x上的此单元单体中的中性衍射结构层级N2，与其他两个衍射结构层级相比具有两倍的长度2xN。因此，在所例示的单元单体内，在周期行进方向上的所述衍射结构层级的序列是：两倍长度2xN的中性衍射结构层级N2、具有单一长度xN的正衍射结构层级N1、具有单一长度xN的负衍射结构层级N3。因此，在光栅118的情况下，在该单元单体内，正衍射结构层级N1后紧接着负衍射结构层级N3，使得介于其间的层级侧壁具有λ/2的结构深度。
图50显示抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的另外的实施例，前述光学衍射元件制作为光栅120，再次包含衍射结构，其具有四个衍射结构层级N1至N4。对应于已在以上参照图1至图49、且特别参照图46至图49加以解说的那些的元件和函数带有相同参考标记，不再详细讨论。沿着周期行进方向，光栅120具有下列衍射结构层级的序列：具有结构深度+λ/4的正衍射结构层级N1、中性衍射结构层级N2、具有结构深度-λ/4的负衍射结构层级N3、具有结构深度-λ/2的两倍负衍射结构层级N4、负衍射结构层级N3，以及中性衍射结构层级N2。因此，光栅120的单元单体包括衍射结构层级序列N1、N2、N3、N4、N3、N2或一对应循环交换。
图51显示抑制至少一个目标波长的光学衍射元件的另外的实施例，前述光学衍射元件制作为光栅121，再次包含衍射结构，其具有五个衍射结构层级N1至N5。对应于已在以上参照图1至图50、且特别参照图46至图50加以解说的那些的元件和函数带有相同参考标记，不再详细讨论。沿着周期行进方向，光栅121具有下列衍射结构层级的序列：具有结构深度+λ/4的正衍射结构层级N1、中性衍射结构层级N2、具有结构深度-λ/4的负衍射结构层级N3、具有结构深度-λ/2的两倍负衍射结构层级N4、具有结构深度-3λ/4的三倍负衍射结构层级N5、具有结构深度-λ/2的两倍负衍射结构层级N4、具有结构深度-λ/4的负衍射结构层级N3，以及中性衍射结构层级N2。因此，光栅121的单元单体包括衍射结构层级序列N1、N2、N3、N4、N5、N4、N3、N2或一对应循环交换。
在光栅120的情况下的附加衍射结构层级N4，以及在光栅121的情况下的N4、N5导致衍射效应的附加强化，即在该目标波长λ的相消干涉的另外的强化方面。
图52显示其中具有衍射结构层级N1、N2及N3的序列的图46所示类型的光栅的反射率曲线125，前述所述衍射结构层级具有在每种情况下皆为λ/4的结构深度d(d≈2.6μm)，以及周期行进方向x(xN1＝xN2＝xN3)上的所述衍射结构层级N1至N3的等同结构长度xN。结果是在波长λ＝10.4μm附近的1·10-6处具有宽幅反射率最小值的反射率曲线125。在10.2μm至10.6μm之间，反射率小于2·10-6。在10.1μm至10.7μm之间，反射率小于3·10-6。在10.0μm至10.8μm之间，反射率小于5·10-6。这在所指示波长范围内得到干扰波长的非常良好的抑制。
图53以图44和图45的方式显示，在周期为p＝4xN的光栅64(也参见图17至图19)的光刻制造期间的关系。
对应于已在以上参照图1至图52、且特别参照图14至图19、图44及图45加以解说的那些的元件和函数带有相同参考标记，不再详细讨论。
针对光栅64，图53例示在光栅64的光刻制造期间使用且再次具有周期性接续的掩模区域和掩模间隙的光刻掩模结构126、127的进一步实施例。在这种情况下，光刻掩模结构126具有接续的掩模区域128和129及介于其间的掩模间隙130和131，且掩模结构127具有接续的掩模区域132和133及介于其间的掩模间隙134和135。
在光栅64的光刻制造期间，掩模结构126的掩模区域128定义所述层级侧壁首先N3/N2及其次N1/N2。掩模结构126的另外的掩模区域129针对在周期行进方向x上接着的光栅64的衍射结构层级的下一个序列，定义层级侧壁N2/N1和N2/N3。另外的光刻掩模结构127以掩模区域132定义在周期行进方向x上开头的衍射结构层级Ni的周期的层级侧壁N2/N1和N2/N3，且掩模结构127的掩模区域133定义所述衍射结构层级Ni的下一个周期的层级侧壁N3/N2和N1/N2。光栅64对应产生为两个二元结构的叠加，前述两个二元结构垂直于周期行进方向x(垂直于图53中的图示平面)的边界区域完全隔开行进，即彼此未叠加。
掩模结构首先128、129及其次132、133皆具有相同x延伸，即皆为2xN。掩模间隙首先131及其次134皆具有相同x延伸，即皆为xN。掩模结构130和135皆同样具有相同x延伸，即皆为3xN。
因此，掩模结构126、127针对光栅64的分别接续的周期p交替预定义不同层级侧壁。借助于周期长度p的移位，大多数掩模结构126和127皆可彼此转换。
图54显示在光栅64的光刻制造期间，两个掩模结构136、137的替代性实施例。对应于已在以上参照图1至图53、且特别参照图14至图19、图44及图53加以解说的那些的元件和函数带有相同参考标记，不再详细讨论。
掩模结构136具有掩模区域138、139及介于其间的掩模间隙140、141。掩模结构137具有掩模区域142、143及介于其间的掩模间隙144和145。所述掩模区域首先138及其次143的x延伸为3xN，因此为xN的掩模区域首先139及其次142的x延伸的量值三倍。所述掩模间隙140、141、144及145皆具有2xN的延伸。
在光栅64的光刻制造期间，光刻掩模结构136凭借掩模区域138定义光栅64的衍射结构层级N1至N3的第一周期p的层级侧壁N3/N2和N2/N3，且掩模区域139定义所述衍射结构层级N1至N3的第二周期p的层级侧壁首先N2/N1及其次N1/N2。另外的光刻掩模结构137凭借掩模区域142定义该第一周期的层级侧壁N2/N1和N1/N2，并凭借掩模区域143定义所述衍射结构层级N1至N3的接续的周期p的层级侧壁N3/N2和N2/N3。
在此，以与在依据图54的实施例的情况下相似的方式也成立的是，所述掩模结构136和137交替预定义所述衍射结构层级N1至N3的接续的周期的不同层级侧壁。所述掩模结构136和137也可借助于通过周期长度p＝4xN的移位彼此转换。
对在凭借两个掩模结构147、148制造光栅146的另外的实施例期间的关系，将参照图55加以说明。对照图53和图54(其每幅皆显示光栅64的两个光栅周期)，在图55中显示一个光栅周期p。在此光栅周期p内，光栅146在该行进方向x上具有下列衍射结构层级Ni的序列：N1、N2、N1、N2、N3及N2。该光栅周期p具有6xN的延伸。所有衍射层级N1在每种情况下皆具有xN的延伸。
掩模结构147根据周期p具有掩模区域149、150及介于其间的掩模间隙151、152，且掩模结构148根据周期p具有仅一个所指配的掩模区域153及一个掩模间隙154。掩模区域149和掩模区域150具有2xN的延伸。所述掩模间隙151、152具有xN的延伸。掩模区域153具有3xN的延伸。掩模间隙154同样具有3xN的延伸。
在沿着周期行进方向x的周期p期间的层级侧壁的序列内，下列指配就顾虑通过相应掩模结构的掩模区域预定义相应层级侧壁而言成立：
层级侧壁 预定义掩模区域
N<sub>2</sub>/N<sub>1</sub> 153
N<sub>1</sub>/N<sub>2</sub> 149
N<sub>2</sub>/N<sub>1</sub> 150
N<sub>1</sub>/N<sub>2</sub> 153
N<sub>2</sub>/N<sub>3</sub> 150
N<sub>3</sub>/N<sub>2</sub> 149
N<sub>2</sub>/N<sub>1</sub> 153
等等 等等
对在凭借两个掩模结构156、157制造光栅155的另外的实施例期间的关系，将参照图56加以说明。对照图53和图54(其每幅皆显示光栅64的两个光栅周期)，在图56中显示一个光栅周期p。在此光栅周期p内，光栅155具有下列衍射结构层级Ni的序列：N2、N1、N2、N3、N2及N3。因此，在光栅155的情况下，具有6xN的延伸的周期p也存在。所述衍射结构层级Ni皆具有沿着该周期行进方向x的xN的延伸。
针对光栅155个制造，再次两个光刻掩模结构156和157例示在图56中。在这种情况下，掩模结构156具有掩模区域158和159及介于其间的掩模间隙160、161，且掩模结构157根据周期具有仅一个掩模区域162和一个掩模间隙163。所述掩模区域158和159皆具有延伸xN。所述掩模间隙160、161同样皆具有2xN的延伸。首先掩模区域162及其次掩模间隙163在每种情况下皆具有3xN的延伸。
在光栅155的光刻制造期间，下列对掩模区域的指配给层级侧壁而言成立：
层级侧壁 预定义掩模区域
N<sub>3</sub>/N<sub>2</sub> 162
N<sub>2</sub>/N<sub>1</sub> 158
N<sub>1</sub>/N<sub>2</sub> 158
N<sub>2</sub>/N<sub>3</sub> 162
N<sub>3</sub>/N<sub>2</sub> 159
N<sub>2</sub>/N<sub>3</sub> 159
N<sub>3</sub>/N<sub>2</sub> 162
等等 等等
以上所解说的光栅的结构可具有以下效应：具有例如受到EUV收集器24反射的红外波长的杂散光辐射在零阶中相消干涉，杂散光强度因此在该零阶中受到抑制。在这种情况下，以上所说明的光学衍射元件一般来说用作反射元件。
EUV收集器24的主体可由铝制成。用于此主体的替代性材质是铜、包含成分铜和/或铝的合金，或通过粉末冶金法生产的铜和氧化铝或硅的合金。
为了制造微结构化或纳米结构化元件，如下使用投射曝光设备1：首先，提供反射掩模10或掩模母版以及基板或晶片11。其后，掩模母版10上的结构借助于投射曝光设备1投射到晶片11的光敏层上。然后，晶片11上的微结构或纳米结构，以及因此微结构化元件，通过显影该光敏层来制造。

Claims (22)

1.一种光学衍射元件(64；117；118；119；120；121)
-包含一周期性光栅结构轮廓，具有三个衍射结构层级(N1至N3；N1至N4；N1至N5)，该周期性光栅结构轮廓包含衍射结构，
-相对于一参考平面预定义不同结构深度，
-其中所述衍射结构的布置使得红外波长范围中的第一目标波长λ1附近的一波长范围具有辐射分量，所述该第一目标波长被该周期性光栅结构轮廓衍射，该辐射分量具有至少在该第一目标波长λ1的零和/或+/-一阶衍射中彼此相消干涉的至少三个不同相位，
-其中所述衍射结构层级(N1至N3；N1至N4；N1至N5)预定义沿着一周期行进方向(x)规律重复的该周期性光栅结构轮廓的光栅周期(p)的形貌，
-其中所述衍射结构层级(N1至N3；N1至N4；N1至N5)包含：
--中性衍射结构层级(N2)，其对应于为零的参考高度，
--正衍射结构层级(N1)，其设置为相对于该中性衍射结构层级(N2)高λ1/4+/-20％的光学路径长度，以及
--负衍射结构层级(N3；N3、N4；N3、N4，N5)，其设置为相对于该中性衍射结构层级(N2)低λ1/4+/-20％的光学路径长度。
2.如权利要求1所述的光学衍射元件，其特征在于，该光栅结构轮廓的光栅周期被细分成所述衍射结构层级的四个周期区段，其中所述四个周期区段中的两个实施为具有该中性衍射结构层级(N2)的中性衍射结构区段，所述四个光栅周期区段中的一个实施为具有该正衍射结构层级的正衍射结构区段(N1)，且所述四个周期区段中的一个实施为具有该负衍射结构层级的负衍射结构区段(N3)。
3.如权利要求2所述的光学衍射元件，其特征在于，所述四个周期区段具有沿着该周期行进方向(x)的相同长度(xN)+/-20％。
4.如权利要求2或3所述的光学衍射元件，其特征在于下列所述四个周期区段的序列：正衍射结构层级(N1)、中性衍射结构层级(N2)、负衍射结构层级(N3)、中性衍射结构层级(N2)。
5.如权利要求1至4中任一项所述的光学衍射元件，其特征在于，所述衍射结构的布置使得该红外波长范围中的包含该第一目标波长λ1的目标波长范围具有辐射分量，该第一目标波长被该周期性光栅结构轮廓衍射，该辐射分量具有至少在该第一目标波长λ1的零和/或+/-一阶衍射中彼此相消干涉的至少三个不同相位，其中该目标波长范围除了该第一目标波长λ1外还包括与之不同的第二目标波长λ2，其中所述衍射结构的布置使得该红外波长范围中的该第二目标波长λ2附近的波长范围也具有辐射分量，该第二目标波长被该周期性光栅结构轮廓衍射，该辐射分量具有至少在该第二目标波长λ2的零和/或+/-一阶衍射中彼此相消干涉的至少三个不同相位，其中对所述两个目标波长λ1和λ2而言以下成立：(λ1-λ2)2/(λ1+λ2)2<20％。
6.一种通过相消干涉抑制至少一个目标波长(λN)的光学衍射元件(34；46；47；57；58；59；60；64；71；76；80；86；91；92；93；94；95；117；118；119；120；121)，
-包含至少三个衍射结构层级(Ni)，该三个衍射结构层级相对于一参考平面预定义不同结构深度(di)，
-其中所述三个衍射结构层级(Ni)可指配给至少两个衍射结构群组(35、36；61、62；65、66；72、73；77、78、79；81、82、83；87、88、89；N1、N2；N2、N3；N3、N1；Nn、Nn+1)，
-其中所述衍射结构群组中的第一群组(35；61；65；72；77；81；87；Nn、Nn+1)实施为用于抑制该零阶衍射中的第一目标波长λ1，且
-其中所述衍射结构群组中的第二群组(36；62；66；73；78；82；88；Nn+1，Nn+2)实施为用于抑制该零阶衍射中的第二目标波长λ2，
-其中对所述两个目标波长λ1和λ2而言以下成立：
(λ1-λ2)2/(λ1+λ2)2<20％，
-其中所述衍射结构层级(Ni)的形貌能够被描述为两个二元衍射结构群组(35、36；61、62；65、66；72、73；77、78、79；81、82、83；87、88、89)的叠加，
-其中所述二元衍射结构群组中的每一个均具有：
--具有第一结构深度的第一表面区段(61P；62P)；
--具有第二结构深度的第二表面区段(61N；62N)，其沿着一行进方向(x)与所述第一表面区段(61P；62P)交替，
-其中所述二元衍射结构群组(35、36；61、62；65、66；72、73；77、78、79；81、82、83；87、88、89；N1、N2；N2、N3；N3、N1；Nn、Nn+1)中的每一个的相邻表面区段(61P，61N；62P，62N)之间的边界区域(N3/N1、N2/N4、N4/N3、N1/N2)具有一线性路程，其中，
--所述两个二元衍射结构群组(35、36；61、62；65、66；72、73；77、78、79；81、82、83；87、88、89；N1、N2；N2、N3；N3、N1；Nn、Nn+1)的该第一群组的第一边界区域(N3/N1、N2/N4)以及
--所述两个二元衍射结构群组(35、36；61、62；65、66；72、73；77、78、79；81、82、83；87、88、89；N1、N2；N2、N3；N3、N1；Nn、Nn+1)的该第二群组的第二边界区域(N4/N3、N1/N2)
--至多沿着其线性路程的各区段彼此叠加。
7.如权利要求1所述的光学衍射元件，其特征在于，所述两个二元衍射结构群组(61、62；65、66；72、73；77、78、79；81、82、83；87、88、89；N1、N2；N2、N3；N3、N1；Nn、Nn+1)的该第一群组的第一边界区域(N3/N1、N2/N4)以及所述两个二元衍射结构群组(61、62；65、66；72、73；77、78、79；81、82、83；87、88、89；N1、N2；N2、N3；N3、N1；Nn、Nn+1)的该第二群组的第二边界区域(N4/N3、N1/N2)彼此完全隔开行进。
8.如权利要求1或2所述的光学衍射元件，其特征在于，所述衍射结构群组(35；61；65；72；77；81；87)的第一群组实施为设置在一光栅表面(33)上的第一衍射光栅，所述第一衍射光栅
--具有第一光栅周期(ph；p1)，
--具有第一结构深度(dh；d1)，其是第一衍射正结构(37)与第一衍射负结构(38)之间的、垂直于分别围绕这些第一结构(37、38)的该光栅表面(33)的表面区段测量的光学路径差值，
-其中所述衍射结构群组的第二群组(36；62；66；73；78；82；88)实施为设置在该光栅表面(33)上的第二衍射光栅，所述第二衍射光栅
--具有第二光栅周期(pv；p2)，
--具有第二结构深度(dv；d2)，其是第二衍射正结构(40)与第二衍射负结构(41)之间的、垂直于分别围绕这些第二结构(40、41)的该光栅表面(33)的表面区段测量的光学路径差值。
9.如权利要求3所述的光学衍射元件，其特征在于，
-该第一光栅周期(ph)沿着该第一衍射光栅(35)的第一周期行进方向(39)行进，
-该第二光栅周期(pv)沿着该第二衍射光栅(36)的第二周期行进方向(42)行进，
-其中所述两个周期行进方向(39、42)彼此未平行行进。
10.如权利要求3或4所述的光学衍射元件，其特征在于设置在该光栅表面(33)上的至少一个另外的衍射光栅(48)，所述另外的衍射光栅
-具有另外的衍射正结构(49)和另外的衍射负结构(50)，其中所述另外的衍射正结构(49)的表面积与所述另外的衍射负结构(50)的表面积的表面积比率在0.9至1.1的范围中，
-具有另外的光栅周期(pd)，
-具有另外的结构深度(dd)，其是所述另外的衍射正结构(49)与所述另外的衍射负结构(50)之间的、垂直于分别围绕这些另外的结构(49、50)的该光栅表面(33)的表面区段测量的光学路径差值。
11.如权利要求5所述的光学衍射元件，其特征在于，
-该另外的光栅周期(pd)与该另外的结构深度(dd)之间的比率(pd/dd)大于10，和/或
-该第一光栅周期(ph)与该另外的光栅周期(pd)的周期比率(ph/pd)在0.9至1.1的范围中，和/或
-其中
--该第一光栅周期(ph)沿着该第一衍射光栅(35)的第一周期行进方向(39)行进，
--该另外的光栅周期(pd)沿着该另外的衍射光栅(48)的另外的周期行进方向(51)行进，
--其中所述两个周期行进方向(39、51)彼此未平行行进。
12.如权利要求1至6中任一项所述光学衍射元件，其特征在于，各种衍射结构群组(35、36、48)的所述衍射正结构(37、40、49)和所述衍射负结构(38、41、50)的表面积对整个光栅表面(33)有等同贡献。
13.一种用于在包含如权利要求1至12中任一项所述的光学衍射元件(34；46；47；57；58；59；60；64；71；76；80；86；91；92；93；94；95；117；118；119；120；121)的投射曝光设备中使用的收集器(24)。
14.如权利要求13所述的收集器，实施为用于在包含如权利要求1至12中任一项所述的光学衍射元件(34；46；47；57；58；59；60；64；71；76；80；86；91；92；93；94；95；117；118；119；120；121)的EUV投射曝光设备中使用的EUV收集器。
15.如权利要求13或14所述的收集器，其特征在于，所述收集器反射镜以将辐射(3)朝向聚焦区域(26)引导的方式实施，其中该光学衍射元件以将该至少一个目标波长的辐射(30)远离该聚焦区域(26)引导的方式实施。
16.一种照明系统，包含如权利要求13至15中任一项所述的收集器(24)且包含用于照明物场(4)的照明光学单元(6)，在所述物场中可设置要成像的物体(10)。
17.一种光学系统，包含如权利要求16所述的照明系统且包含用于将该物场(4)成像到像场(8)中的投射光学单元(7)，在所述像场中可设置基板(11)，而要成像的物体(10)的区段能够被成像到该基板(11)。
18.一种投射曝光设备(1)，包含如权利要求17所述的光学系统且包含一光源(2)。
19.如权利要求18所述的投射曝光设备(1)，其特征在于，该光源(2)实施为EUV光源，并包含泵浦光源，其用于生产产生EUV波长的等离子体，其中该泵浦光源实施为生产具有一预脉冲光波长的预脉冲且生产具有一主脉冲光波长的主脉冲，其中该预脉冲光波长与该主脉冲光波长不同。
20.一种用于制造结构化元件的方法，包含下列方法步骤：
-提供掩模母版(10)和晶片(11)，
-借助于如权利要求18或19所述的投射曝光设备，将该掩模母版(10)上的结构投射到该晶片(11)的光敏层上，
-在该晶片(11)上制造微结构和/或纳米结构。
21.一种依据如权利要求20所述的方法制造的结构化元件。
22.一种用于制造如权利要求1至12中任一项所述的光学衍射元件的方法，包含下列步骤：
-提供基板，
-提供具有无法穿透到蚀刻介质的掩模区域(113、115；128、129、132、133；138、139、142、143；149、150、153；158、159、162)且具有设置在该基板与用于该蚀刻介质的来源之间的介于其间的掩模间隙(114、116；130、131、134、135；140、141、144、145；151、152、154；160、161、163)的至少一个掩模结构(105、106；111、112；126、127；136、137；147、148；156、157)，
-借助于该蚀刻介质对该基板进行第一蚀刻，
-将该掩模结构(111；126；136；147；156)更换为另外的掩模结构(112；127；137；148；157)和/或沿着该行进方向(x)移位该掩模结构(105；126)，
-借助于该蚀刻介质对该基板进行第二蚀刻。
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