DE102019210450A1

DE102019210450A1 - Optische Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz

Info

Publication number: DE102019210450A1
Application number: DE102019210450.9A
Authority: DE
Inventors: Heiko Feldmann; Valentin Bolsinger; William Peter VAN DRENT; Jozef Petrus Henricus Benschop
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2019-07-16
Filing date: 2019-07-16
Publication date: 2021-01-21

Abstract

Eine optische Beugungskomponente (60) dient zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz. Die optische Beugungskomponente (60) hat mindestens drei Beugungsstruktur-Niveaus (N1, N2, N3, N4). Die Beugungsstruktur-Niveaus (N1, N2, N3, N4) sind mindestens zwei Beugungs-Strukturgruppen zuordenbar. Eine erste der Beugungs-Strukturgruppen (35) dient zur Unterdrückung einer ersten Ziel-Wellenlänge λ1. Eine zweite der Beugungs-Strukturgruppen dient zur Unterdrückung einer zweiten Ziel-Wellenlänge λ2. Für die beiden Ziel-Wellenlängen λ1und λ2gilt: (λ1- λ2)2/ (λ1+ λ2)2< 20 %. Eine Topographie der Beugungsstruktur-Niveaus (N1bis N4) kann beschrieben werden als Überlagerung zweier binärer Beugungs-Strukturgruppen. Grenzbereiche (N3/N1, N2/N4, N4/N3, N1/N2) zwischen benachbarten Flächenabschnitten jeder der binären Beugungs-Strukturgruppen haben einen linienhaften Verlauf und überlagern einander höchstens längs Abschnitten des linienhaften Verlaufs. Bei einer Variante der optischen Beugungskomponente ist die Anordnung der Beugungs-Strukturen derart, dass ein Wellenlängenbereich um eine erste Ziel-Wellenlänge λ1im infraroten Wellenlängenbereich, die von einem periodischen Gitter-Strukturprofil gebeugt wird, Strahlungsanteile mit mindestens drei verschiedenen Phasen aufweist, die miteinander destruktiv interferieren. Die Beugungsstruktur-Niveaus haben ein Neutral-Beugungsstruktur-Niveau, ein Positiv-Beugungsstruktur-Niveau und ein Negativ-Beugungsstruktur-Niveau. Es resultiert eine optische Beugungskomponente, deren Einsatzmöglichkeiten insbesondere zur Falschlicht-Unterdrückung erweitert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz. Ferner betrifft die Erfindung einen EUV-Kollektor einer Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen optischen Beugungskomponente, ein Beleuchtungssystem mit einem derartigen EUV-Kollektor, ein optisches System mit einem derartigen Beleuchtungssystem, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System sowie ein Verfahren zur Herstellung eines strukturierten Bauteils mit Hilfe einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein so hergestelltes strukturiertes Bauteil.
Ein EUV-Kollektor mit einer optischen Beugungskomponente in Form eines optischen Gitters ist bekannt aus der WO 2017/207401 A1 und aus der WO 2014/114405 A2 . Ausführungen von optischen Gittern zur Unterdrückung von IR-Wellenlängen in EUV-Projektionsbelichtungsanlagen sind bekannt aus der Veröffentlichung „Multilayer EUV optics with integrated IR-suppression gratings“, T. Feigl et al., 2016 EUVL Workshop, Berkeley, June 13-16, 2016. Die EP 1 540 423 B1 beschreibt einen gitterbasierten spektralen Filter zur Unterdrückung von Strahlung außerhalb eines Nutzbandes in einem EUV-Lithographiesystem. Die US 2014/0131586 A1 beschreibt ein Phasengitter für ein Maskeninspektionssystem. Die DE 10 2009 044 462 A1 beschreibt ein optisches Filterelement mit einer Gitterstruktur zum Beugen von infraroter Strahlung innerhalb eines EUV-Beleuchtungsystems. Der Fachartikel „Multilevel blazed gratings in resonance domain: an alternative to the classical fabrication approach“ von M. Oliva et al., OPTICS EXPRESS, Vol. 19, No. 15, 2011, S. 1473 bis 1475 und der Fachartikel „Highly efficient three-level blazed grating in the resonance domain“ von M. Oliva et al., OPTICS LETTERS Vol. 35, No. 16, 2010, S. 2774 bis 2776 beschreiben verschiedene Varianten von Blaze-Gittern. Aus dem Fachartikel „Diffractive elements designed to suppress unwanted zeroth order due to surface depth error" von V. Kettunen et al., Journal of Modern Optics 51, 14, 2111-2123, 2004 sind diffraktive Elemente zur Unterdrückung unerwünschter nullter Beugungsordnungen aufgrund eines Profiltiefenfehlers bekannt.
Ein optisches Gitter kann zur Unterdrückung von Falschlicht einer von Nutzlicht abweichenden Wellenlänge genutzt werden. Das Falschlicht kann dann vom optischen Gitter hin zu einer Lichtfalle (beam dump) gebeugt werden, wohingegen Nutzlicht einen anderen Weg nimmt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Beugungskomponente der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass dessen Einsatzmöglichkeiten insbesondere zur Falschlicht-Unterdrückung erweitert sind.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine optische Beugungskomponente mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Durch Einsatz einer optischen Beugungskomponente mit mindestens drei Beugungsstruktur-Niveaus, die wiederum mindestens zwei Beugungs-Strukturgruppen zuordenbar sind, die zur Unterdrückung jeweiliger, nicht zu weit auseinander liegender Ziel-Wellenlängen dienen, ergibt sich überraschenderweise eine Verbesserung einer Unterdrückung der Ziel-Wellenlänge, die deutlich über die Unterdrückungswirkung der einzelnen Beugungs-Strukturgruppen hinausgeht. Es ergeben sich im Vergleich zu optischen Beugungskomponenten des Standes der Technik Designfreiheitsgrade, die zur Flexibilisierung der Einsatzmöglichkeiten der optischen Beugungskomponente genutzt werden können. Die verschiedenen Beugungs-Strukturgruppen können die gleiche optisch genutzte Fläche der optischen Beugungskomponente belegen, müssen auf dieser optisch genutzten Fläche also nicht auf voreinander separaten Abschnitten angeordnet sein. Die optische Beugungskomponente kann insbesondere so ausgelegt werden, dass die beiden Beugungs-Strukturgruppen zur Unterdrückung der gleichen Ziel-Wellenlänge bzw. Falschlicht-Wellenlänge ausgelegt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die optische Beugungskomponente zur Unterdrückung mehrerer Ziel-Wellenlängen mit entsprechender Auslegung der Beugungs-Strukturgruppen ausgelegt werden. Bei einer solchen, mehrere Beugungs-Strukturgruppen aufweisenden optischen Beugungskomponente hat sich herausgestellt, dass eine beugende Wirkung im Vergleich zu einer optischen Beugungskomponente mit genau einer Beugungs-Strukturgruppe verbessert ist. Die gleiche unterdrückende Wirkung kann beim Einsatz der optischen Beugungskomponente mit mehreren Beugungs-Strukturgruppen also mit im Vergleich zum Stand der Technik relaxierten Fertigungstoleranzen erzielt werden.
Für den oberen Grenzwert, der den Unterschied zwischen den beiden Ziel-Wellenlängen charakterisiert, kann gelten: (λ₁ - λ₂)²/ (λ₁ + λ₂)²< 10 %, < 5 %, < 2 %, < 1 %, < 0,5 %, < 0,2 %, < 0,1 % oder auch < 0,05 %. Die beiden Ziel-Wellenlängen, die von den mindestens zwei Beugungs-Strukturgruppen der optischen Beugungskomponente unterdrückt werden, können exakt gleich sein. Eine Abweichung (λ₁ - λ₂)²/ (λ₁ + λ₂)², die den Unterschied zwischen den beiden Ziel-Wellenlängen charakterisiert, kann größer sein als 0,2 %, kann größer sein als 0,5 %, kann größer sein als 0,7 % und kann auch noch größer sein.
Die Ziel-Wellenlängen können im IR-Wellenlängenbereich liegen, beispielsweise im Bereich der typischen Emissionswellenlängen von CO₂-Lasern bei 10,6 µm. Alternativ oder zusätzlich können Wellenlängen im NIR-Wellenlängenbereich im sichtbaren Wellenlängenbereich, im UV-Wellenlängenbereich oder auch im DUV-Wellenlängenbereich zu unterdrückende Ziel-Wellenlängen darstellen. Eine der beiden Ziel-Wellenlängen kann bei 10,2 µm und die andere der beiden Ziel-Wellenlängen kann bei 10,6 µm liegen. Die Ziel-Wellenlängen können an die Wellenlängen eines Vorpulses und eines Hauptpulses einer EUV-Plasma-Lichtquelle angepasst sein.
Aufgrund der Auslegung der mindestens zwei Beugungs-Strukturgruppen zur Unterdrückung zweier unterschiedlicher Ziel-Wellenlängen ergibt sich eine Unterdrückung von Wellenlängen innerhalb einer vorgebbaren Wellenlängen-Bandbreite, die auch als Unterdrückungs-Design-Bandbreite bezeichnet werden kann. Wellenlängen, die innerhalb dieser Unterdrückungs-Design-Bandbreite liegen, die also mit der optischen Beugungskomponente effektiv unterdrückt werden können, können den Ziel-Wellenlängen entsprechen und/oder können zwischen den Ziel-Wellenlängen liegen und/oder können außerhalb eines Wellenlängenbereichs zwischen den Ziel-Wellenlängen liegen. Zur Unterdrückung einer Wellenlänge von 10,2 µm kann beispielsweise eine erste Ziel-Wellenlänge, für die die erste der Beugungs-Strukturgruppe ausgelegt ist, bei 10,25 µm und eine zweite Ziel-Wellenlänge, für die die zweite Beugungs-Strukturgruppe auslegt ist, bei 10,55 µm liegen. Die Auswahl der Ziel-Wellenlängen ergibt sich je nach den Anforderungen, die an die optische Beugungskomponente zur Unterdrückung ggf. einer Mehrzahl verschiedener Wellenlängen bzw. Wellenlängen-Bandbreiten gestellt werden. Hierbei kann auch eine Position von weiteren Minima einer destruktiven Interferenz neben den Ziel-Wellenlängen berücksichtigt werden bzw. es kann berücksichtigt werden, welche Wellenlängen gezielt nicht unterdrückt werden sollen.
Die optische Beugungskomponente kann genau drei Beugungsstruktur-Niveaus und kann genau zwei Beugungs-Strukturgruppen aufweisen. Alternativ kann die optische Beugungskomponente auch mehr als drei Beugungsstruktur-Niveaus, beispielsweise vier, fünf, sechs, oder noch mehr Beugungsstruktur-Niveaus, und entsprechend auch mehr als zwei Beugungs-Strukturgruppen aufweisen.
Eine binäre Struktur ist eine Struktur mit Positivstrukturen („Bergen“) und Negativstrukturen („Täler“), wobei die Gesamtfläche der Positivstrukturen der Gesamtfläche der Negativstrukturen innerhalb vorgegebener Toleranzen entspricht. Ein Unterschied zwischen den Gesamtflächen der Positivstrukturen einerseits und der Negativstrukturen andererseits kann kleiner sein als 20 %, kann kleiner sein als 10 %, kann kleiner sein als 5 %, kann kleiner sein als 2 % und kann auch kleiner sein als 1 %. Die Gesamtflächen können auch exakt gleich sein.
Dadurch, dass die Grenzbereiche der ersten und der zweiten binären Struktur einander höchstens längs Abschnitten des linienhaften Verlaufs der Grenzbereiche überlagern, ergibt sich die Möglichkeit, die optische Beugungskomponente mithilfe vergleichsweise einfach gestalteter lithographischer Maskenstrukturen herzustellen. Es ergibt sich die Möglichkeit einer präzisen Herstellung der optischen Beugungskomponente mit Einhaltung enger Toleranzen für die Flächen der Beugungsstruktur-Niveaus einerseits und auch für deren Strukturtiefen andererseits. Insbesondere lassen sich Beugungs-Strukturgruppen mit erwünscht großer sowie erwünscht präziser Flankensteilheit der Grenzbereiche erzeugen.
Die optische Beugungskomponente kann so gestaltet sein, dass einem ansteigenden Grenzbereich, also einer steigenden Niveauflanke, ein abfallender Grenzbereich mit gleicher Strukturtiefe, also gleichem Strukturhöhenunterschied, zugeordnet ist.
Bei einem vollständig separierten Verlauf der Grenzbereiche nach Anspruch 2 ergibt sich eine weitere Vereinfachung insbesondere einer lithographischen Herstellung der optischen Beugungskomponente.
In Bezug auf die Ausführung nach Anspruch 3 resultieren durch Einsatz eines optischen Gitters mit mindestens zwei Beugungsgittern mit grundsätzlich voneinander unabhängigen Gitterperioden und grundsätzlich voneinander unabhängigen Strukturtiefen, wobei zumindest bei einem der Beugungsgitter die Strukturtiefe verglichen mit der Gitterperiode klein ist, im Vergleich zu optischen Gittern des Standes der Technik Designfreiheitsgrade, die zur Flexibilisierung der Einsatzmöglichkeiten des optischen Gitters genutzt werden können. Die beiden Beugungsgitter können die gleiche Gitterfläche belegen, sind auf der Gitterfläche dann also nicht auf separaten Abschnitten angeordnet. Die beiden Beugungsgitter liegen dann also einander überlagernd auf der Gitterfläche vor. Das optische Gitter kann so ausgelegt werden, dass dessen Falschlicht-Unterdrückung verbessert wird, indem die beiden Beugungsgitter zur Unterdrückung gleicher Falschlicht-Wellenlängen ausgelegt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das optische Gitter so ausgelegt werden, dass mehrere Falschlicht-Wellenlängen unterdrückt werden können. Überraschend hat sich zudem herausgestellt, dass beim Einsatz eines solchen, mehrere Beugungsgitter aufweisenden optischen Gitters eine beugende Wirkung, insbesondere eine unterdrückende Wirkung durch destruktive Interferenz in der nullten Beugungsordnung, im Vergleich zu einem optischen Gitter mit genau einem Beugungsgitter verbessert ist. Die gleiche unterdrückende Wirkung kann also beim Einsatz des optischen Gitters mit mehreren Beugungsgittern mit relaxierten Fertigungstoleranzen erzielt werden.
Das optische Gitter kann als Reflexionsgitter, kann alternativ aber auch als Transmissionsgitter und beispielsweise als Phasengitter ausgeführt sein.
Die Gitterfläche kann eben oder auch gekrümmt, z. B. konvex oder konkav, ausgeführt sein. Die Gitterfläche kann Bestandteil einer optischen Fläche einer optischen Komponente sein, die zusätzlich eine andere optische Funktion hat, beispielsweise auf einem Strahlkollektor oder einem Spiegel. Das erste Beugungsgitter und/oder das zweite Beugungsgitter kann als binäres Gitter bzw. Binärgitter ausgeführt sein, bei dem eine Fläche der Positivstrukturen gleich einer Fläche der Negativstrukturen ist. Die Strukturtiefe kann im einfachsten Fall der Höhenunterschied zwischen den jeweiligen Beugungs-Positivstrukturen und den zugehörigen Beugungs-Negativstrukturen sein.
Das optische Gitter kann zudem eine hochreflektive Schicht und ggf. Hilfsschichten, insbesondere zum Schutz des optischen Gitters und/oder der hochreflektiven Schicht tragen. Die hochreflektierende Schicht kann als Mehrlagen-schicht ausgeführt sein. Die hochreflektierende Schicht kann für EUV-Licht in einem Wellenlängenbereich insbesondere zwischen 5 nm und 30 nm ausgeführt sein.
Die optische Beugungskomponente kann als Mehrstufen-Beugungsgitter mit entsprechend angeordneten Beugungsstruktur-Niveaus ausgebildet sein.
Eine Strukturtiefe kann dabei ein Sechstel der Ziel-Wellenlänge betragen. Eine Strukturtiefe kann auch, bei entsprechender Gestaltung des mehrstufigen Gitters, ein Viertel der Ziel-Wellenlänge betragen.
Abhängig von einer Anzahl m der verschiedenen Beugungsstruktur-Niveaus kann eine Strukturtiefe in Abhängigkeit von der Ziel-Wellenlänge λ_N betragen: b = λ_N/ (2m).
Eine Gitterperiode kann im Bereich von Millimeter liegen und kann beispielsweise 1 mm oder 2 mm betragen.
Die Beugungsstruktur-Niveaus können als plane Flächen ausgeführt sein.
Die Gitterperioden der verschiedenen Beugungsgitter können in einem ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen. Die Gitterperioden können einen definierten Phasenversatz zueinander haben.
Ein Verhältnis der Gitterperioden kann bei 1 : 2 liegen. Bei Verwendung von drei Beugungsgittern kann das Verhältnis der Gitterperioden bei 1 : 2 : 4 oder auch bei 1 : 2 : 2 liegen.
Ein Flächenverhältnis von Flächen der ersten Beugungs-Positivstrukturen zu Flächen der ersten Beugungs-Negativstrukturen kann im Bereich zwischen 0,9 und 1,1 liegen. Ein Flächenverhältnis von Flächen der zweiten Beugungs-Positivstrukturen zu Flächen der zweiten Beugungs-Negativstrukturen kann im Bereich zwischen 0,9 und 1,1 liegen. Es ergeben sich entsprechend präzise binäre Beugungs-Strukturgruppen.
Ein Verhältnis zwischen der ersten Gitterperiode und der ersten Strukturtiefe kann größer sein als 10. Ein Verhältnis zwischen der zweiten Gitterperiode und der zweiten Strukturtiefe kann größer sein als 10.
Es ergeben sich entsprechend unterschiedliche zu unterdrückende Ziel-Wellenlängen. Neben der beiden Ziel-Wellenlängen λ₁ und λ₂ kann somit noch eine weitere, stärker abweichende Ziel-Wellenlänge unterdrückt werden. Beispielsweise ist es möglich, gleichzeitig verschiedene Ziel-Wellenlängen im infraroten Wellenlängenbereich und eine weitere Ziel-Wellenlänge im ultravioletten Wellenlängenbereich zu unterdrücken.
Ein Periodenverhältnis der ersten Gitterperiode zur zweiten Gitterperiode kann im Bereich zwischen 0,9 und 1,1 liegen.
Die Vorteile einer optischen Beugungskomponente nach Anspruch 6 ermöglichen bei guten Reflexionsbedingungen insbesondere für EUV-Wellenlängen eine gute Falschlicht-Unterdrückung höherer Wellenlängen auch beim zweiten Beugungsgitter.
Eine optische Beugungskomponente mit einem Periodenverhältnis nach Anspruch 7 lässt sich gut fertigen. Die Gitterperioden des ersten und des zweiten Beugungsgitters können genau gleich sein, können aber auch verschieden sein.
Ein Strukturtiefenverhältnis der Strukturtiefe des ersten Beugungsgitters zur Strukturtiefe des zweiten Beugungsgitters kann im Bereich zwischen 0,9 und 1,1 liegen. Die Strukturtiefen des ersten und des zweiten Beugungsgitters können voneinander verschieden sein, können aber auch gleich sein. Auch ein deutlich größeres Strukturtiefenverhältnis zwischen den beiden Beugungsgittern im Bereich zwischen 1,1 und 20 ist möglich, beispielsweise ein Strukturtiefenverhältnis im Bereich von 10.
Eine optische Beugungskomponente nach Anspruch 4, bei dem die Perioden-Laufrichtungen des ersten und des zweiten Beugungsgitters nicht zueinander parallel verlaufen, hat sich bewährt. Ein kleinster Winkel zwischen den Perioden-Laufrichtungen kann 90° sein, sodass die beiden Perioden-Laufrichtungen aufeinander senkrecht stehen. Auch ein kleinerer kleinster Winkel, beispielsweise im Bereich von 60°, von 55°, von 45° oder von 30° ist möglich.
Alternativ ist auch eine Ausführung der optischen Beugungskomponente möglich, bei dem die beiden Perioden-Laufrichtungen der mindestens zwei Beugungs-Strukturgruppen zueinander parallel verlaufen.
Bei einer optischen Beugungskomponente mit mindestens einem weiteren Beugungsgitter nach Anspruch 5 ergibt sich eine entsprechende weitere Erhöhung der zur Verfügung stehenden Designfreiheitsgrade. Mindestens zwei der Perioden-Laufrichtungen der mindestens drei Beugungsgitter können zueinander unterschiedliche Richtungen haben. Alternativ ist es auch möglich, dass alle Perioden-Laufrichtungen der mindestens drei Beugungsgitter parallel zueinander verlaufen.
Die Vorteile der optischen Beugungskomponente nach Anspruch 6 entsprechen denen, die vorstehend bereits erläutert wurden. Die Gitterperioden des ersten Beugungsgitters und des weiteren Beugungsgitters können gleich sein, können aber auch verschieden sein. Entsprechende Periodenverhältnisse im Bereich zwischen 0,9 und 1,1 oder auch gleiche Gitterperioden können auch zwischen dem zweiten Beugungsgitter und dem mindestens einen weiteren Beugungsgitter vorliegen.
Ein Strukturtiefenverhältnis des ersten Beugungsgitters zum weiteren Beugungsgitter kann im Bereich zwischen 0,9 und 1,1 liegen, Strukturtiefen des ersten und des weiteren Beugungsgitters können voneinander verschieden sein, können aber auch gleich sein. Entsprechende Strukturtiefenverhältnisse im Bereich zwischen 0,9 und 1,1 oder auch gleiche Strukturtiefen können auch zwischen dem zweiten Beugungsgitter und dem mindestens einen weiteren Beugungsgitter vorliegen. Auch ein deutlich größeres Strukturtiefenverhältnis zwischen den Strukturtiefen des weiteren Beugungsgitters und des ersten und/oder zweiten Beugungsgitters im Bereich zwischen 1,1 und 20, beispielsweise im Bereich von 10, ist möglich.
Ein kleinster Winkel zwischen den Perioden-Laufrichtungen des ersten Beugungsgitters und des weiteren Beugungsgitters kann im Bereich zwischen 20° und 25° liegen. Auch ein anderer kleinster Winkel z. B. im Bereich zwischen 10° und 80° ist möglich. Entsprechende Laufrichtungswinkel können auch zwischen einer Perioden-Laufrichtung des zweiten Beugungsgitters und der Perioden-Laufrichtung des mindestens einen weiteren Beugungsgitters vorliegen.
Gleiche Flächenbeiträge nach Anspruch 7 ergeben insbesondere Binärgitter für die verschiedenen Beugungs-Strukturgruppen der optischen Beugungskomponente. Dies gewährleistet eine hohe Falschlicht-Unterdrückung im Bereich der nullten Beugungsordnung bei entsprechender Auslegung der optischen Beugungskomponente.
Die eingangs erwähnte Aufgabe ist ebenfalls gelöst durch eine optische Beugungskomponente mit den im Anspruch 8 genannten Merkmalen.
Ein zu unterdrückender Bereich um die Ziel-Wellenlänge λ₁ kann so gewählt werden, dass mehrere zu unterdrückende Wellenlängen erfasst werden, beispielsweise die verschiedenen Wellenlängen eines Vorpulses und eines Hauptpulses einer EUV-Plasma-Lichtquelle.
Gemäß Anspruch 8 werden das Positiv-Beugungsstruktur-Niveau einerseits und das Negativ-Beugungsstruktur-Niveau andererseits mit einem Toleranzbereich von maximal 20 % um die optische Weglängendifferenz von λ₁ / 4 gegenüber dem Neutral-Beugungsstruktur-Niveau ausgeführt. Diese Toleranz im Vergleich zur Weglängendifferenz λ₁ / 4 kann auch niedriger sein als +/- 20 % und kann beispielsweise +/- 10 %, +/- 5 %, +/- 3 %, +/- 2 %, oder auch +/- 1 % betragen.
Die optische Beugungskomponente nach Anspruch 8 kann zusätzlich Merkmale aufweisen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die optische Beugungskomponente nach den vorhergehenden Ansprüchen bereits diskutiert wurden.
Bei der Ausführung der optischen Beugungskomponente nach Anspruch 9 können die beiden Neutral-Beugungsstruktur-Niveaus voneinander durch ein Positiv-Beugungsstruktur-Niveau oder durch ein Negativ-Beugungsstruktur-Niveau getrennt in der Gitterperiode angeordnet sein. Alternativ können die beiden Neutral-Beugungsstruktur-Niveaus auch direkt aufeinanderfolgend in der Gitterperiode als ein Neutral-Beugungsstruktur-Niveau doppelter Länge angeordnet sein.
Bei einer optischen Beugungskomponente nach Anspruch 10 ergibt sich eine besonders gute destruktiv interferierende unterdrückende Wirkung für die Ziel-Wellenlänge. Die Längen der vier Periodenabschnitte können voneinander um weniger als 20 % abweichen, beispielsweise um weniger als 15 %, um weniger als 10 %, um weniger als 5 %, um weniger als 2 % oder auch um weniger als 1 %. Die Längen der vier Periodenabschnitte können auch exakt gleich sein.
Eine Abfolge der Periodenabschnitte nach Anspruch 11 hat sich als besonders geeignet herausgestellt. Eine entsprechende Abfolge ist durch zyklisches Vertauschen der im Anspruch 11 angegebenen Abfolge erreichbar, wodurch beispielsweise folgende Abfolge resultiert: Neutral-Beugungsstruktur-Niveau, Positiv-Beugungsstruktur-Niveau, Neutral-Beugungsstruktur-Niveau, Negativ-Beugungsstruktur-Niveau.
Auch folgende Abfolge der vier Periodenabschnitte ist möglich: Negativ-Beugungsstruktur-Niveau, Neutral-Beugungsstruktur-Niveau, Positiv-Beugungsstruktur-Niveau, Neutral-Beugungsstruktur-Niveau. Auch bei dieser Variante ist ein zyklisches Vertauschen möglich.
Als weitere Variante der Abfolge der vier Periodenabschnitte kann folgende zum Einsatz kommen: Neutral-Beugungsstruktur-Niveau, Neutral-Beugungsstruktur-Niveau; Positiv-Beugungsstruktur-Niveau, Negativ-Beugungsstruktur-Niveau. Hier liegen also zwei Neutral-Beugungsstruktur-Niveaus direkt nebeneinander als ein gemeinsames Neutral-Beugungsstruktur-Niveau insbesondere doppelter Länge vor. Auch bei dieser Variante ist ein z. B. zyklisches Vertauschen möglich.
Die Vorteile der optischen Beugungskomponente nach Anspruch 12 entsprechen denen, die vorstehend bereits erläutert wurden. Auch für die zweite Ziel-Wellenlänge λ₂ gilt, dass diese aufgrund einer entsprechenden Auslegung von Beugungs-Strukturen der optischen Beugungskomponente durch destruktive Interferenz geschwächt bzw. unterdrückt wird. Für die Auswahl der Ziel-Wellenlängen λ₁ und λ₂ kann dabei gelten, was vorstehend im Zusammenhang mit der optischen Beugungskomponente nach den vorgehenden Ansprüchen bereits diskutiert wurde.
Die Vorteile eines EUV-Kollektors bzw. eines EUV-Kollektorspiegels nach Anspruch 13 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die optische Beugungskomponente bereits erläutert wurden. Insbesondere beim Einsatz im Zusammenhang mit einer EUV-Lichtquelle, bei der Plasma durch laserinduzierte Entladung erzeugt wird, sind diese Vorteile evident.
Dies gilt besonders für einen EUV-Kollektorspiegel nach Anspruch 14. Die Strahlung der mindestens einen Ziel-Wellenlänge wird auch als Falschlicht bezeichnet.
Die Vorteile eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 15 entsprechen denjenigen, die vorstehend unter Bezugnahme auf den erfindungsgemäßen EUV-Kollektors bereits erläutert wurden. Das EUV-Nutzlicht wird von der optischen Beugungskomponente gerade nicht unterdrückt, hat also eine andere Wellenlänge als zu unterdrückendes Falschlicht.
Das Beleuchtungssystem kann mit der wie oben beschrieben ausgeführten optischen Beugungskomponente so gestaltet sein, dass eine homogene Verteilung des Falschlichtes im Bereich von Falschlicht-Abführorten und beispielsweise im Bereich von hierfür vorgesehenen Beam dumps erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann eine vorgegebene Verteilungsfunktion des Nutzlichts insbesondere in spezifischen Abschnitten eines Beleuchtungs-Strahlengangs des Beleuchtungssystems, beispielsweise im Bereich einer Pupillenebene, gewährleistet sein.
Die Vorteile eines optischen Systems nach Anspruch 16, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 17, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 19 und eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 20 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf den erfindungsgemäßen Kollektor bereits erläutert wurden.
Unterschiede zwischen den Wellenlängen des Vorpulslichts einerseits und des Hauptpulslichts andererseits bei der Pumplichtquelle der EUV-Lichtquelle der Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 18 können obere bzw. untere Grenzwerte aufweisen, die vorstehend im Zusammenhang mit den Ziel-Wellenlängen λ₁ und λ₂ bereits erläutert wurden.
Hergestellt werden kann mit der Projektionsbelichtungsanlage insbesondere ein Halbleiter-Bauteil, beispielsweise ein Speicherchip.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie;
2 Details einer Lichtquelle der Projektionsbelichtungsanlage im Umfeld eines EUV-Kollektors zur Führung von EUV-Nutzlicht von einem Plasma-Quellbereich hin zu einem Feldfacettenspiegel einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage, wobei der EUV-Kollektor in einem Meridionalschnitt dargestellt ist;
3 in einer im Vergleich zur 3 abstrakteren Darstellung eine Führung einerseits von EUV-Nutzlicht und andererseits von wellenlängenverschiedenen Falschlicht-Anteilen bei einer Reflexion/Beugung am EUV-Kollektor;
4 eine Aufsicht auf einen Abschnitt einer Gitterfläche eines optischen Gitters mit zwei Beugungsgittern als Beugungs-Strukturgruppen mit aufeinander senkrecht stehenden Perioden-Laufrichtungen und gleichen Gitterperioden, wobei drei Beugungsstruktur-Niveaus vorgebende Strukturtiefen von in der 4 quadratischen Beugungsstrukturen über verschiedene Schraffurtypen veranschaulicht sind, wobei das optische Gitter eine Ausführung einer optischen Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz darstellt;
5 in einem Diagramm eine wellenlängenabhängige Reflektivität R des optischen Gitters nach 4 für einen berechneten Idealfall und für einen weiteren, berechneten, realitätsnäheren Fall sowie für ein nicht erfindungsgemäßes Referenzgitter, wobei die beiden Beugungsgitter des optischen Gitters zur Unterdrückung zweier verschiedener Wellenlängen ausgeführt sind;
6 in einem zu 5 ähnlichen Diagramm die Verhältnisse bei einem optischen Gitter nach 4, wobei die beiden Beugungsgitter identische Strukturtiefen haben, sodass das optische Gitter zur Unterdrückung genau einer Wellenlänge ausgeführt ist;
7 in einer zu 4 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines optischen Gitters mit zwei Beugungsgittern als Beugungs-Strukturgruppen mit Perioden-Laufrichtungen, die zueinander einen Winkel von 45° einnehmen, wobei das optische Gitter eine Ausführung einer optischen Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz darstellt;
8 in einer zu den 4 und 7 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines optischen Gitters mit drei Beugungsgittern als Beugungs-Strukturgruppen, von denen zwei Perioden-Laufrichtungen haben, die aufeinander senkrecht stehen, und ein drittes Beugungsgitter eine hierzu diagonale Perioden-Laufrichtung aufweist, wobei das optische Gitter eine Ausführung einer optischen Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz darstellt;
9 in einem zu den 5 und 6 ähnlichen Diagramm Reflexionsverhältnisse bei einem optischen Gitter nach 8, bei dem alle drei Beugungsgitter zur Unterdrückung ein und derselben Wellenlänge ausgeführt sind;
10 in einem zu 9 ähnlichen Diagramm die Reflexionsverhältnisse bei einem optischen Gitter nach Art der 8, wobei die drei Beugungsgitter verschiedene Strukturtiefen aufweisen, sodass das optische Gitter zur Unterdrückung verschiedener Wellenlängen ausgeführt ist;
11 in einer zu 8 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines optischen Gitters mit drei Beugungsgittern als Beugungs-Strukturgruppen mit jeweiligen Perioden-Laufrichtungen, die paarweise einen von null verschiedenen Winkel einnehmen, wobei das optische Gitter eine Ausführung einer optischen Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz darstellt;
12 und 13 in einer zu 11 ähnlichen Darstellung weitere Ausführungen von optischen Gittern mit jeweils drei Beugungsgittern als Beugungs-Strukturgruppen mit Perioden-Laufrichtungen entsprechend denen der Ausführung nach 11, wobei die Beugungsstrukturen der Ausführungen nach den 12 und 13 zueinander und in Bezug auf die Ausführung nach 11 in der jeweiligen Perioden-Laufrichtung versetzt angeordnet sind, wobei die optischen Gitter weitere Ausführungen von optischen Beugungskomponenten zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz darstellen;
14 in einer Seitenansicht eine erste Beugungs-Strukturgruppe, die zu einer weiteren Ausführung einer optischen Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz gehört, ausgeführt als Binärgitter mit einer ersten Gitterperiode und einer ersten Strukturtiefe;
15 in einer zu 14 ähnlichen Darstellung eine weitere Beugungs-Strukturgruppe als Bestandteil der optischen Beugungskomponente, wobei die weitere Beugungs-Strukturgruppe wiederum als Binärgitter mit einer Gitterperiode und einer Strukturtiefe ausgeführt ist, wobei zudem gestrichelt ein möglicher Overlay-Fehler bei der Herstellung dieser Beugungs-Strukturgruppe angedeutet ist;
16 die sich als Überlagerung der beiden Beugungs-Strukturgruppen nach den 14 und 15 ergebende optische Beugungskomponente;
17 bis 19 in zu den 14 bis 16 ähnlichen Darstellungen zwei Beugungs-Strukturgruppen sowie die sich hieraus durch Überlagerung ergebende weitere optische Beugungskomponente;
20 bis 22 in zu den 14 bis 16 ähnlichen Darstellungen zwei Beugungs-Strukturgruppen sowie die sich hieraus durch Überlagerung ergebende weitere optische Beugungskomponente;
23 in einem Diagramm eine Reflektivität einer optischen Beugungskomponente nach Art derjenigen der 16, 19 oder 22, wobei die Strukturhöhe der jeweils ersten Beugungs-Strukturgruppe auf einem Wert zur Unterdrückung einer Ziel-Wellenlänge festgehalten ist und die Reflektivität in Abhängigkeit von der Strukturhöhe der anderen Beugungs-Strukturgruppe aufgetragen ist;
24 wiederum in einem Diagramm die Reflektivität der optischen Beugungskomponente, wiederum bei festgehaltener Strukturtiefe der ersten Beugungs-Strukturgruppe, aufgetragen als Funktion eines Unterschiedes der Strukturtiefen der beiden Beugungs-Strukturgruppen und normiert auf die Strukturtiefe der ersten Beugungs-Strukturgruppe;
25 in einer zur 14 ähnlichen Darstellung eine Beugungs-Strukturgruppe, ausgeführt als Binärgitter mit einer Gitterperiode und einer Strukturtiefe, als Bestandteil einer durch Überlagerung von drei Beugungs-Strukturgruppen entstehenden weiteren Ausführungsform einer optischen Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz;
26 eine weitere, wiederum als Binärgitter ausgeführte Beugungs-Strukturgruppe zur Ausbildung dieser Variante der optischen Beugungskomponente;
27 eine weitere, wiederum als Binärgitter ausgeführte Beugungs-Strukturgruppe zur Ausbildung dieser Variante der optischen Beugungskomponente;
28 die optische Beugungskomponente, gebildet als Überlagerung der drei Beugungs-Strukturgruppen nach den 25 bis 27;
29 bis 32 in zu den 25 bis 28 ähnlicher Darstellung drei Beugungs-Strukturgruppen, wiederum jeweils ausgeführt als Binärgitter mit einer Gitterperiode und einer Strukturtiefe, sowie eine sich hieraus durch Überlagerung ergebende weitere Ausführung einer optischen Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz.
33 in einem zu den 9 und 10 ähnlichen Diagramm wellenlängenabhängige Reflexionsverhältnisse bei optischen Beugungskomponenten nach Art derjenigen nach einer der 8, 11 bis 13, 28 oder 32, wobei die Beugungs-Strukturgruppen verschiedene Strukturtiefen aufweisen, sodass das optische Gitter zur Unterdrückung verschiedener, im Vergleich zur Variante nach 10 aber näher beieinander liegender Wellenlängen ausgeführt ist;
34 in einer zu 4 ähnlichen Darstellung einen Abschnitt einer Gitterfläche eines optischen Gitters mit drei Beugungsgittern als Beugungs-Strukturgruppen, wobei zwei der Gitter parallele Perioden-Laufrichtungen aufweisen und ein drittes Gitter eine hierauf senkrecht stehende Perioden-Laufrichtung aufweist und wobei die Beugungs-Strukturgruppen mit gleicher Perioden-Laufrichtung nach Art der Ausführung nach den 16, 19 oder 22 überlagern, wobei Strukturtiefen von in der 34 rechteckigen Beugungsstrukturen über verschiedene Schraffurtypen veranschaulicht sind, als weitere Ausführung einer optischen Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz;
35 eine weitere Ausführung einer optischen Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz, ausgeführt als Dreistufen-Gitter, ausgeführt zur Unterdrückung genau einer Ziel-Wellenlänge, wiederum in einer schematischen Seitenansicht;
36 in einer zu 35 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung einer optischen Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz, wiederum gestaltet mit drei Beugungsstruktur-Niveaus, die zwei Beugungs-Strukturgruppen zuordenbar sind, wobei Größen eingezeichnet sind, die zur theoretischen Beschreibung einer Berechnung einer Unterdrückungs-Effizienz der mindestens einen Ziel-Wellenlänge eingezeichnet sind;
37 in einer zu den 35 und 36 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung einer optischen Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz, ausgeführt mit vier Beugungsstruktur-Niveaus, die einer entsprechenden Mehrzahl von Beugungs-Strukturgruppen zuordenbar sind;
38 und 39 in zu 37 ähnlichen Darstellungen zwei weitere Ausführungen von optischen Beugungskomponenten zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz, ausgeführt mit wiederum vier Beugungsstruktur-Niveaus;
40 in einem Diagramm eine wellenlängenabhängige Reflektivität einer optischen Beugungskomponente mit zwei Beugungs-Strukturgruppen nach Art beispielsweise der Ausführungen nach den 4, 7, 16, 19, 22, 35, 36, wobei die beiden Beugungs-Strukturgruppen mit Strukturtiefen zur Unterdrückung zweier DUV-Wellenlängen ausgeführt sind;
41 in einer zu 40 ähnlichen Darstellung eine wellenlängenabhängige Reflektivität für eine optische Beugungskomponente mit insgesamt fünf Beugungsstruktur-Niveaus, denen vier Beugungs-Strukturgruppen mit unterschiedlichen Strukturtiefen zuordenbar sind, wobei zwei Ziel-Wellenlängen im IR-Bereich oberhalb von 10 µm und zwei Ziel-Wellenlängen im DUV-Bereich vergleichbar zu den Ziel-Wellenlängen nach 40 unterdrückt werden;
42 eine Ausschnittsvergrößerung aus 41 im DUV-Bereich zwischen 0,1 µm und 0,4 µm;
43 wiederum in einem Diagramm eine wellenlängenabhängige Reflektivität zwischen 10,0 µm und 11,0 µm für verschiedene optische Beugungskomponenten mit unterschiedlicher Flankensteilheits-Toleranz der Beugungs-Strukturgruppen;
44 die optische Beugungskomponente nach 16 zusammen mit zwei lithographischen Maskenstrukturen, die bei der Herstellung der optischen Beugungskomponente zur Vorgabe von Grenzbereichen zwischen benachbarten Flächenabschnitten einander überlagernder binärer Strukturen der optischen Beugungskomponente genutzt werden können;
45 in einer zu 44 ähnlichen Darstellung die optische Beugungskomponente nach 19 zusammen mit zwei lithographischen Maskenstrukturen, die bei der Herstellung der optischen Beugungskomponente zur Vorgabe wiederum der Grenzbereiche zwischen den Flächenabschnitten der Beugungs-Strukturgruppen genutzt werden können;
46 eine weitere Ausführung einer optischen Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz mit einem periodischen Gitter-Strukturprofil mit Beugungs-Strukturen, die drei Beugungsstruktur-Niveaus aufweisen, die derart angeordnet sind, dass die Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz unterdrückt wird;
47 die optische Beugungskomponente nach 46, wobei die drei Beugungsstruktur-Niveaus einen Höhen- bzw. Niveauunterschied zueinander aufweisen, der zu einer perfekten destruktiven Interferenz der Ziel-Wellenlänge in der nullten Beugungsordnung führt;
48 in einer zu 47 ähnlichen Darstellung eine Variante der optischen Beugungskomponente nach 46, wobei ein Positiv-Beugungsstruktur-Niveau einerseits und ein Negativ-Beugungsstruktur-Niveau andererseits mit relativ zu einem Neutral-Beugungsstruktur-Niveau etwas zu großem Höhenunterschied ausgeführt sind, zur Veranschaulichung eines Beugungs-Kompensationseffektes, der sich bei einem solchen Höhenfehler ergibt;
49 in einer zu 46 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung einer optischen Beugungskomponente mit drei Beugungsstruktur-Niveaus in einer im Vergleich zur Ausführung nach 46 anderen Abfolge;
50 eine weitere Ausführung einer optischen Beugungskomponente, wobei im Wesentlichen eine Gitterperiode dargestellt ist und wobei ein periodisches Gitter-Strukturprofil der optischen Beugungskomponente Beugungsstrukturen mit vier Beugungsstruktur-Niveaus aufweist; und
51 in einer zu 50 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung einer optischen Beugungskomponente mit fünf Beugungsstruktur-Niveaus innerhalb einer Gitterperiode.

Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie hat eine Lichtquelle 2 für Beleuchtungslicht bzw. Abbildungslicht 3, die nachfolgend noch weiter erläutert wird. Bei der Lichtquelle 2 handelt es sich um eine EUV-Lichtquelle, die Licht in einem Wellenlängenbereich beispielsweise zwischen 5 nm und 30 nm, insbesondere zwischen 5 nm und 15 nm, erzeugt. Das Beleuchtungs- bzw. Abbildungslicht 3 wird nachfolgend auch als EUV-Nutzlicht bezeichnet.
Bei der Lichtquelle 2 kann es sich insbesondere um eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 13,5 nm oder um eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 6,9 nm handeln. Auch andere EUV-Wellenlängen sind möglich. Ein Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 ist in der 1 äußerst schematisch dargestellt.
Zur Führung des Beleuchtungslichts 3 von der Lichtquelle 2 hin zu einem Objektfeld 4 in einer Objektebene 5 dient eine Beleuchtungsoptik 6. Letztere umfasst einen in der 1 stark schematisch dargestellten Feldfacettenspiegel FF und einen im Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 nachfolgenden, ebenfalls stark schematische dargestellten Pupillenfacettenspiegel PF. Zwischen dem Pupillenfacettenspiegel PF, der in einer Pupillenebene 6a der Beleuchtungsoptik angeordnet ist, und dem Objektfeld 4 ist ein feldformender Spiegel 6b für streifenden Einfall (GI-Spiegel, grazing incidence Spiegel) im Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 angeordnet. Ein derartiger Gl-Spiegel 6b ist nicht zwingend.
Nicht näher dargestellte Pupillenfacetten des Pupillenfacettenspiegels PF sind Teil einer Übertragungsoptik, die ebenfalls nicht dargestellte Feldfacetten des Feldfacettenspiegels FF einander überlagernd in das Objektfeld 4 überführen und insbesondere abbilden. Für den Feldfacettenspiegel FF einerseits und den Pupillenfacettenspiegel PF andererseits kann eine Ausführung genutzt werden, die aus dem Stand der Technik bekannt ist. Eine derartige Beleuchtungsoptik ist beispielsweise bekannt aus der DE 10 2009 045 096 A1 .
Mit einer Projektionsoptik bzw. abbildenden Optik 7 wird das Objektfeld 4 in ein Bildfeld 8 in einer Bildebene 9 mit einem vorgegebenen Verkleinerungsmaßstab abgebildet. Hierfür einsetzbare Projektionsoptiken sind beispielweise bekannt aus der DE 10 2012 202 675 A1 .
Zur Erleichterung der Beschreibung der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie der verschiedenen Ausführungen der Projektionsoptik 7 ist in der Zeichnung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem angegeben, aus dem sich die jeweilige Lagebeziehung der in den Figuren dargestellten Komponenten ergibt. In der 1 verläuft die x-Richtung senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Richtung verläuft in der 1 nach links und die z-Richtung in der 1 nach oben. Die Objektebene 5 verläuft parallel zur xy-Ebene.
Das Objektfeld 4 und das Bildfeld 8 sind rechteckförmig. Alternativ ist es auch möglich, das Objektfeld 4 und Bildfeld 8 gebogen bzw. gekrümmt, also insbesondere teilringförmig auszuführen. Das Objektfeld 4 und das Bildfeld 8 haben ein xy-Aspektverhältnis größer als 1. Das Objektfeld 4 hat also eine längere Objektfelddimension in der x-Richtung und eine kürzere Objektfelddimension in der y-Richtung. Diese Objektfelddimensionen verlaufen längs der Feldkoordinaten x und y.
Für die Projektionsoptik 7 kann eines der aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsbeispiele eingesetzt werden. Abgebildet wird hierbei ein mit dem Objektfeld 4 zusammenfallender Ausschnitt einer Reflexionsmaske 10, die auch als Retikel bezeichnet wird. Das Retikel 10 wird von einem Retikelhalter 10a getragen. Der Retikelhalter 10a wird von einem Retikelverlagerungsantrieb 10b verlagert.
Die Abbildung durch die Projektionsoptik 7 erfolgt auf die Oberfläche eines Substrats 11 in Form eines Wafers, der von einem Substrathalter 12 getragen wird. Der Substrathalter 12 wird von einem Wafer- bzw. Substratverlagerungsantrieb 12a verlagert.
In der 1 ist schematisch zwischen dem Retikel 10 und der Projektionsoptik 7 ein in diese einlaufendes Strahlenbündel 13 des Beleuchtungslichts 3 und zwischen der Projektionsoptik 7 und dem Substrat 11 ein aus der Projektionsoptik 7 auslaufendes Strahlenbündel 14 des Beleuchtungslichts 3 dargestellt. Eine bildfeldseitige numerische Apertur (NA) der Projektionsoptik 7 ist in der 1 nicht maßstäblich wiedergegeben.
Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist vom Scannertyp. Sowohl das Retikel 10 als auch das Substrat 11 werden beim Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 in der y-Richtung gescannt. Auch ein Steppertyp der Projektionsbelichtungsanlage 1, bei dem zwischen einzelnen Belichtungen des Substrats 11 eine schrittweise Verlagerung des Retikels 10 und des Substrats 11 in der y-Richtung erfolgt, ist möglich. Diese Verlagerungen erfolgen synchronisiert zueinander durch entsprechende Ansteuerung der Verlagerungsantriebe 10b und 12a.
2 zeigt Details der Lichtquelle 2.
Bei der Lichtquelle 2 handelt es sich um eine LPP-Quelle (laser produced plasma, lasererzeugtes Plasma). Zur Plasmaerzeugung werden Zinn-Tröpfchen 15 von einem Zinn-Tröpfchengenerator 16 als kontinuierliche Tröpfchenabfolge erzeugt. Eine Flugbahn der Zinn-Tröpfchen 15 verläuft quer zu einer Hauptstrahlrichtung 17 des EUV-Nutzlichts 3. Die Zinn-Tröpfchen 15 fliegen dabei frei zwischen dem Zinn-Tröpfchengenerator 16 und einem Zinn-Fänger 18, wobei sie einen Plasma-Quellbereich 19 durchtreten. Vom Plasma-Quellbereich 19 wird das EUV-Nutzlicht 3 emittiert. Im Plasma-Quellbereich 19 wird das dort ankommende Zinn-Tröpfchen 15 mit Pumplicht 20 einer Pumplichtquelle 21 beaufschlagt. Bei der Pumplichtquelle 21 kann es sich um eine Infrafrot-Laserquelle in Form beispielsweise eines CO₂-Lasers handeln. Auch eine andere IR-Laserquelle ist möglich, insbesondere ein Festkörperlaser, beispielsweise ein Nd : YAG-Laser. Die Pumplichtquelle 21 kann eine Lichtquelleneinheit zur Erzeugung eines Vor-Lichtimpulses und eine Lichtquelleneinheit zur Erzeugung eines Haupt-Lichtimpulses aufweisen. Der Vor-Lichtimpuls einerseits und der Haupt-Lichtimpuls andererseits können verschiedene Lichtwellenlängen aufweisen.
Das Pumplicht 20 wird über einen Spiegel 22, bei dem es sich um einen geregelt verkippbaren Spiegel handeln kann, und über eine Fokussierlinse 23 in den Plasma-Quellbereich 19 überführt. Durch die Pumplichtbeaufschlagung wird aus dem im Plasma-Quellbereich 19 ankommenden Zinn-Tröpfchen 15 ein das EUV-Nutzlicht 3 emittierendes Plasma erzeugt. Ein Strahlengang des EUV-Nutzlichts 3 ist in der 2 zwischen dem Plasma-Quellbereich 19 und dem Feldfacettenspiegel FF dargestellt, soweit das EUV-Nutzlicht von einem Kollektorspiegel 24 reflektiert wird, der nachfolgend auch als EUV-Kollektor 24 bezeichnet ist. Der EUV-Kollektor 24 hat eine zentrale Durchtrittsöffnung 25 für das über die Fokussierlinse 23 hin zum Plasma-Quellbereich 19 fokussierte Pumplicht 20. Der Kollektor 24 ist als Ellipsoidspiegel ausgeführt und überführt das vom Plasma-Quellbereich 19, der in einem Ellipsoidbrennpunkt angeordnet ist, emittierte EUV-Nutzlicht 3 in einen Zwischenfokus 26 des EUV-Nutzlichts 3, der im anderen Ellipsoidbrennpunkt des Kollektors 24 angeordnet ist.
Der Feldfacettenspiegel FF ist im Strahlengang des EUV-Nutzlichts 3 nach dem Zwischenfokus 26 im Bereich eines Fernfeldes des EUV-Nutzlichts 3 angeordnet.
Der EUV-Kollektor 24 und weitere Komponenten der Lichtquelle 2, bei denen es sich um den Zinn-Tröpfchengenerator 16, den Zinn-Fänger 18 und um die Fokussierlinse 23 handeln kann, sind in einem Vakuumgehäuse 27 angeordnet. Im Bereich des Zwischenfokus 26 hat das Vakuumgehäuse 27 eine Durchtrittsöffnung 28. Im Bereich eines Eintritts des Pumplichts 20 in das Vakuumgehäuse 27 hat letzteres ein Pumplicht-Eintrittsfenster 29 für den Vor-Lichtimpuls und für den Haupt-Lichtimpuls.
3 zeigt stark abstrakt eine Führung einerseits von EUV-Nutzlicht, also dem Beleuchtungslicht 3 und andererseits von Falschlicht 30, insbesondere von längerwelliger Strahlung, beispielsweise IR-Strahlung mit den Wellenlängen des Vor-Lichtimpulses und/oder des Haupt-Lichtimpulses, zwischen dem Plasma-Quellbereich 19 der Lichtquelle 2 und einer Zwischenfokusebene 26a, in der der Zwischenfokus 26 angeordnet ist. Gleichzeitig zeigt die 3 eine Variante einer seitlichen Führung des Pumplichts 20 hin zum Plasma-Quellbereich 19, also eine Führung, bei der es einer Durchtrittsöffnung nach Art der Durchtrittsöffnung 25 im EUV-Kollektor 24 nicht bedarf. Sowohl das Nutzlicht 3 als auch das Falschlicht 30 gehen vom Plasma-Quellbereich 19 aus. Sowohl das Nutzlicht 3 als auch das Falschlicht 30 treffen auf Flächenabschnitte 31, 32 einer gesamten Beaufschlagungsfläche 33 des EUV-Kollektors 24. Die Flächenabschnitte 31, 32 sind Abschnitte einer in der Zeichnung ebenfalls mit 33 bezeichneten Gitterfläche des EUV-Kollektors 24, auf der ein optisches Gitter zum beugenden Abführen der Falschlicht-Strahlung 30 angeordnet ist. Ausführungen für das optische Gitter werden nachfolgend beschrieben. Die Gitterfläche kann ausschließlich am Ort der vom Falschlicht 30 beaufschlagten Flächenabschnitte 31, 32 angeordnet sein oder kann alternativ auch größere Abschnitte der Beaufschlagungsfläche 33 bedecken und bei einer weiteren Variante die gesamte Beaufschlagungsfläche 33 überdecken.
4 zeigt einen Abschnitt der Gitterfläche 33 mit einer Ausführung eines optischen Gitters 34. Das optische Gitter 34 stellt eine optische Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz dar.
Die Gitterfläche des optischen Gitters 34 kann eben ausgeführt sein oder auch gekrümmt, z. B. konkav wie die Beaufschlagungsfläche 33 beim Kollektor-Spiegel 24 nach den 2 und 3, oder auch konvex.
Das optische Gitter 34 hat als Beugungs-Strukturgruppen mit zwei auf der Gitterfläche 33 angeordnete Beugungsgitter 35, 36. Das Beugungsgitter 35 wird nachfolgend auch als erstes Beugungsgitter bezeichnet. Das Beugungsgitter 36 wird nachfolgend auch als zweites Beugungsgitter bezeichnet.
Beim Beugungsgitter 35 verlaufen Beugungs-Positivstrukturen 37 und Beugungs-Negativstrukturen 38 alternierend jeweils in der 4 horizontal. Eine Perioden-Laufrichtung 39 dieses ersten Beugungsgitters 35 verläuft senkrecht. Für diesen horizontalen Verlauf der Beugungsstrukturen 37, 38, verläuft die Perioden-Laufrichtung 39 in der 4 also vertikal.
Das zweite Beugungsgitter 36 hat in der 4 vertikal verlaufende Beugungs-Positivstrukturen 40 und sich hiermit jeweils abwechselnde Beugungs-Negativstrukturen 41. Eine Perioden-Laufrichtung 42 des zweiten Beugungsgitters 36 verläuft in der 4 wiederum senkrecht zu den Beugungsstrukturen 40, 41, also horizontal.
Die Beugungsstrukturen 37, 38 bzw. 40, 41 der beiden Beugungsgitter 35, 36 des optischen Gitters 34 werden durch vier Beugungs-Strukturtypen bzw. Beugungsstruktur-Niveaus realisiert, die sich in ihrer Strukturtiefe unterscheiden und in der 4 durch unterschiedliche Schraffurtypen sowie durch auf die jeweilige Beugungsstruktur aufgebrachte Ziffern 1, 2, 3, 4 veranschaulicht werden. Der Beugungs-Strukturtyp „1“ hat die Strukturtiefe 0. Der Beugungs-Strukturtyp „2“ hat die Strukturtiefe „dv“. Der vom jeweiligen Beugungs-Strukturtyp „2“ eingenommene Flächenabschnitt der Gitterfläche liegt also senkrecht zur Zeichenebene der 4 um die Strukturtiefe dv tiefer als der Beugungs-Strukturtyp „1“.
Der jeweiligen Strukturtiefe kann ein Tiefenwert relativ zu einer Referenzebene zugeordnet werden, wobei als Referenzebene im Regelfall diejenige gewählt wird, bei der kein Materialabtrag erfolgt (Strukturtiefe = 0).
Die jeweiligen Flächen der Beugungs-Strukturtypen „1“ bis „4“ sind jeweils quadratisch. Auch andere Berandungsformen der Beugungs-Strukturtypen sind möglich, die eine komplette Bedeckung der Gitterfläche ergeben.
Der Beugungs-Strukturtyp „3“ hat eine, wiederum relativ zum Beugungs-Strukturtyp „1“ senkrecht zur Zeichenebene der 4 gemessene, Strukturtiefe dh. Der Beugungs-Strukturtyp „4“ hat eine entsprechend gemessene Strukturtiefe dv + dh.
Die vier Beugungs-Strukturtypen „1“ bis „4“ sind beim optischen Gitter 34 jeweils in einen 2 × 2-Array angeordnet, wobei der Beugungs-Strukturtyp „1“ links oben, der Beugungs-Strukturtyp „2“ rechts oben, der Beugungs-Strukturtyp „3“ links unten und der Beugungs-Strukturtyp „4“ rechts unten angeordnet ist. Diese 2 × 2-Arrays derartiger Gruppen der jeweils 4 Beugungs-Strukturtypen liegen wiederum bei der Ausführung nach 4 in einer Überstruktur in Form eines 3 × 3-Arrays angeordnet. Generell lässt sich das optische Gitter 34 auf der Gitterfläche 33 natürlich beliebig horizontal und vertikal durch Anstückelungen weiterer entsprechender 2 × 2-Arrays der vier Beugungs-Strukturtypen „1“ bis „4“ erweitern.
In der Perioden-Laufrichtung 39 des ersten Beugungsgitters 35 folgen also aufeinander Beugungs-Positivstrukturen 37 und im Vergleich hierzu um die Strukturtiefe dh tieferliegende Beugungs-Negativstrukturen 38. In der Perioden-Laufrichtung 42 folgt beim zweiten Beugungsgitter 36 jeweils auf eine der Beugungs-Positivstrukturen 40 eine um die Strukturtiefe dv tieferliegende Beugungs-Negativstruktur 41. Im optischen Gitter 34 sind also zwei einander überlagernde Beugungsgitter 35, 36 mit jeweiligen Strukturtiefen dh und dv realisiert.
Bei der Ausführung nach 4 ist die Strukturtiefe der Höhenunterschied zwischen den jeweiligen Beugungs-Positivstrukturen und den zugehörigen Beugungs-Negativstrukturen. Allgemeiner kann die Strukturtiefe als optischer Wegunterschied zwischen den Beugungs-Positivstrukturen und den zugehörigen Beugungs-Negativstrukturen verstanden werden.
Auf den Beugungs-Positivstrukturen 37, 40 und den Beugungs-Negativstrukturen 38, 41 kann flächig eine hochreflektierende Beschichtung auf das optische Gitter 34 aufgetragen sein sowie ggf. noch eine Hilfsschicht.
Bei der Hilfsschicht, die unterhalb der hochreflektierenden Beschichtung angeordnet ist, kann es sich um eine Schicht handeln, die eine Lebensdauer des optischen Gitters 34 erhöht. Alternativ oder zusätzlich kann eine Hilfsschicht auch auf die hochreflektierende Beschichtung aufgetragen sein, um diese vor Schäden zu schützen.
Bei der hochreflektierenden Beschichtung kann es sich um eine Mehrlagen-Schicht handeln, wie diese zur hocheffektiven Reflexion von insbesondere Strahlung mit EUV-Wellenlängen bekannt ist.
Die Beugungsgitter 35, 36 des optischen Gitters 34 sind jeweils als binäres Gitter ausgeführt. Die Fläche der Beugungs-Positivstrukturen ist dabei gleich der Fläche der Beugungs-Negativstrukturen.
Eine Gitterperiode des Beugungsgitters 35 kann im Bereich zwischen 0,5 mm und 5 mm und beispielsweise bei 2 mm liegen. Eine Gitterperiode des Beugungsgitters 36 kann im Bereich zwischen 0,5 mm und 5 mm und beispielsweise bei 2 mm liegen. Eine derartige Gitterperiode ist in der 4 für das zweite Beugungsgitter 36 mit P bezeichnet. Eine Strukturflanke der jeweiligen Beugungsstrukturen 37, 38, 40, 41 kann senkrecht zur Erstreckung der jeweiligen Beugungsstruktur, also gemessen in der jeweiligen Perioden-Laufrichtung 39 bzw. 42, eine Ausdehnung im Bereich zwischen 1 µm und 10 µm und beispielsweise im Bereich von 5 µm haben. Eine derartige Flankenausdehnung bzw. Flankenerstreckung ist für das zweite Beugungsgitter 36 in der 4 stark übertrieben groß bei F angedeutet.
5 zeigt in einem Diagramm das Ergebnis einer Berechnung einer Wellenlängen abhängigen Reflektivität des optischen Gitters 34 für die Design-Parameter dv = 2,65 µm und dh = 2,55 µm. Bei 43 ist eine Reflektivität des optischen Gitters 34 aufgetragen, die als Ergebnis einer Berechnung resultiert, bei der zusätzlich angenommen ist, dass die Flankenerstreckung F bei 0 liegt, also das Ergebnis bei einem optischen Gitter 34 mit ideal steilen Flanken zwischen den Beugungsstrukturen. Bei den Unterdrückungs-Designwellenlängen 10,2 µm und 10,6 µm für entsprechende Falschlicht-Wellenlängen, die auch als Ziel-Wellenlängen bezeichnet werden, ergibt sich eine Reflektivitätsunterdrückung des optischen Gitters 34 im Idealfall der Reflektivitätskurve 43 von besser als 10^-8. Diese beiden Wellenlängen entsprechen den Wellenlängen des Vorpulses und des Hauptpulses der Pumplichtquelle 21.
Für die beiden Ziel-Wellenlängen 10,2 µm (λ₁) und 10,6 µm (λ₂) gilt: ${(λ_{1} - λ_{2})}^{2} / {(λ_{1} + λ_{2})}^{2} = 3,77 \cdot 10^{- 4}$
Für dieses normierte Ziel-Wellenlängen-Verhältnis gilt also: ${(λ_{1} - λ_{2})}^{2} / {(λ_{1} + λ_{2})}^{2} < 10 %$
Bei 44 ist in der 5 eine Reflektivitätskurve R (λ) aufgetragen, bei der bestimmte Toleranzen, was die Genauigkeit der Erzeugung der Strukturtiefen dv und dh einerseits sowie die Flankensteilheit angeht, berücksichtigt sind. Es ergibt sich bei den Ziel-Wellenlängen 10,2 µm und 10,6 µm eine Reflektivitäts-Unterdrückung, die besser ist als 10^-6.
Zum Vergleich ist in der 5 noch eine Referenz-Reflektivitätskurve 45 eingetragen, die das Unterdrückungsergebnis für ein optisches Referenzgitter mit genau einem Beugungsgitter, also z. B. entweder dem Beugungsgitter 35 mit den horizontalen Beugungs-Strukturen oder mit dem Beugungsgitter 36 mit den vertikalen Beugungsstrukturen realisiert ist. Dabei werden die gleichen Toleranzen bei der Strukturtiefenerzeugungen und bei der Flankensteilheit berücksichtigt wie bei der Reflektivitätskurve 44. Es zeigt sich, dass trotz gleicher Toleranzen die Referenz-Reflektivitätskurve 45 eine deutlich geringere optimale Reflektivitäts-Unterdrückung im Bereich von 10^-4 aufweist. Da das Referenzgitter, zu dem die Referenz-Reflektivitätskurve 45 berechnet wurde, zudem lediglich ein Beugungsgitter aufweist, ist hier auch nur genau eine Wellenlänge unterdrückt, nämlich 10,6 µm.
Die beiden Beugungsgitter 35, 36 haben ein Verhältnis zwischen einer Gitterperiode (2 mm) und einer Strukturtiefe (im Bereich von 2,6 µm), welches deutlich größer ist als 10 und tatsächlich größer ist als 500 und im Bereich von 1000 liegt.
Aufgrund der Ausführung der beiden Beugungsgitter 35, 36 als Binärgitter liegt ein Flächenverhältnis der Flächen der Beugungs-Positivstrukturen 37, 40 zu Flächen der Beugungs-Negativstrukturen 38, 41 bei 1. Je nach Ausführung des optischen Gitters 34 kann dieses Flächenverhältnis auch von 1 abweichen und kann im Bereich zwischen 0,9 und 1,1 liegen.
Die beiden Beugungsgitter 35, 36 haben die gleiche Gitterperiode P, sodass ein Periodenverhältnis der beiden Gitterperioden bei 1 liegt. Je nach Ausführung des optischen Gitters 34 kann das Periodenverhältnis im Bereich zwischen 0,9 und 1,1 liegen. Die Unterschiede der beiden Gitterperioden können auch deutlich größer sein, sodass beispielsweise ein Periodenverhältnis von 1 : 2 oder von 1 : 5 resultiert.
6 zeigt eine Variante des optischen Gitters 34, bei der die Strukturtiefen dv, dh gleich groß sind und einen Betrag von 2,65 µm haben. Beide Beugungsgitter 35, 36 tragen dann zur Unterdrückung der Falschlicht-Wellenlänge 10,6 µm bei. Entsprechend ergeben sich nochmals bessere Unterdrückungsverhältnisse bei der idealen Reflektivitätskurve 43 und bei der mit den Design-Toleranzen gerechneten Reflektivitätskurve 44.
7 zeigt in einer zu 4 ähnlichen Darstellung eine Variante des optischen Gitters, die anstelle des optischen Gitters 34 nach 4 als optische Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 4 bereits erläutert wurden, haben die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Das optische Gitter 46 nach 7 unterscheidet sich von demjenigen der 4 hauptsächlich dadurch, dass eine Perioden-Laufrichtung 39 des ersten Beugungsgitters 35 nicht vertikal verläuft, sondern unter einem Winkel von 45° zur Horizontalen. Entsprechend ergeben sich die Beugungs-Strukturtypen „1“ bis „4“ mit rautenförmigen Flächen.
8 zeigt eine weitere Ausführung eines optischen Gitters 47, welches alternativ oder zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen optischen Gittern als optische Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 und besonders unter Bezugnahme auf die 4 bis 7 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Das optische Gitter 47 hat insgesamt drei Beugungsgitter als Beugungs-Strukturgruppen, wobei zwei dieser drei Beugungsgitter den Beugungsgittern 35 und 36 der Ausführung nach 4 entsprechen. Eine Gitterperiode des Beugungsgitters 35 ist in der 8 bei ph veranschaulicht und eine Gitterperiode des Beugungsgitters 36 bei pv.
Ein drittes Beugungsgitter 48 des optischen Gitters 47 hat diagonal zu den Beugungsstrukturen 37, 38 sowie 40, 41 der ersten beiden Beugungsgitter 35, 36 verlaufende Beugungs-Positivstrukturen 49 und Beugungs-Negativstrukturen 50. Im Vergleich zu den Beugungs-Positivstrukturen 49 haben die Beugungs-Negativstrukturen 50 eine Strukturtiefe, die in der 8 mit dd veranschaulicht ist.
Ein gesamtes Höhenprofil über den gesamten dargestellten Abschnitt der Gitterfläche des optischen Gitters 47 kann als Aneinanderreihung von Basis-Abschnitten in Form von 2 × 4-Arrays verstanden werden, die vorgegeben werden durch die Begrenzungen der horizontal verlaufenden Beugungsstrukturen 37, 38 des Beugungsgitters 35 und die vertikal verlaufenden Beugungsstrukturen 40, 41 des Beugungsgitters 36. Beugungs-Strukturtypen bzw. Beugungsstruktur-Niveaus auf diesem 2 × 4-Array sind auf dem links oben in der 8 angeordneten 2 × 4-Array bezeichnet mit „000“, „001“, „010“, „011“, „100“, „101“, „110“ und „111“.

Die nachfolgende Tabelle gibt die Strukturtiefen dieser Beugungsstruktur-Typen und auch deren Flächenanteile in Einheiten der Gitterperioden ph, pv an: Tabelle 1

Beugungs-Strukturtyp	Strukturtiefe	Flächenanteil
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

Alle Beugungsstruktur-Typen „000“ bis „111“ haben den gleichen Flächenanteil (ph + pv) / 4 an der Gesamtfläche des optischen Gitters 47. Damit ist sichergestellt, dass alle drei Beugungsgitter 35, 36 und 48 des optischen Gitters 47 Binärgitter darstellen und deren Beugungs-Positivstrukturen 37, 40, 49 jeweils zu deren Beugungs-Negativstrukturen 38, 41, 50 ein Flächenverhältnis von 1 haben.
Eine Perioden-Laufrichtung 51 des dritten Beugungsgitters 48 verläuft längs einer Gitterperiode pd unter einem Winkel von etwa 23° zur Perioden-Laufrichtung 39 des Beugungsgitters 35. Diese Perioden-Laufrichtung 51 ist zusammen mit einem Offset einer Anordnung der Beugungsstrukturen 49, 50 des dritten Beugungsgitters 48 so gewählt, dass Begrenzungen zwischen den Beugungsstrukturen 49, 50 des dritten Beugungsgitters 48 längs Diagonalen zweier horizontal nebeneinander liegender Strukturfelder verlaufen, die gebildet sind durch die einander kreuzenden Beugungsstrukturen 37, 38 einerseits und 40, 41 andererseits. Eine Offset-Variation dieser Anordnung der Beugungsstrukturen 49, 50 längs der Perioden-Laufrichtung 51 des dritten Beugungsgitters 48 ist möglich, wie in der 8 durch einen Doppelpfeil 52 angedeutet.
Die Gitterperiode pd des dritten Beugungsgitters 48 liegt in der Größenordnung der Gitterperioden ph, pv und beträgt beim optischen Gitter 47 etwa 1,7 mm.
9 zeigt in einer zu den 5 und 6 ähnlichen Darstellung Daten zur wellenlängenabhängigen Reflektivität R für den Fall, dass die Strukturtiefen dh, dv und dd jeweils gleich groß sind und im beschriebenen Beispiel den Wert 2,65 µm haben.
Bei 53 ist in der 9 eine Reflektivität für den Idealfall perfekt steiler Flanken (Flankenerstreckung 0) für die Beugungsgitter 35, 36 und 48 dargestellt. Eine Reflektivitäts-Unterdrückung einer Zielwellenlänge 10,6 µm ist um Größenordnungen besser als 10^-10.
Bei 54 ist das berechnete Ergebnis der Wellenlängen abhängigen Reflektivität dargestellt, bei dem für die Strukturtiefen der Beugungsstrukturen 37, 38, 40, 41, 49, 50 sowie für die Flankenerstreckungen wiederum realistische Toleranzen angenommen würden. Es ergibt sich für das optische Gitter 47 mit den drei Beugungsgittern 35, 36, 48 eine Reflektivitäts-Unterdrückung, die zwar geringer ist als im Idealfall, aber immer noch deutlich besser ist als 10^-10.
Als Referenzwerte sind in der 9 noch die Reflektivitätskurven 44 und 45 gemäß der 6 für das optische Gitter 34 mit den beiden Beugungsgittern 35, 36 einerseits und für das konventionelle optische Gitter mit genau einem Beugungsgitter eingezeichnet.
10 zeigt wiederum in einem wellenlängenabhängigen Diagramm die Reflektivitätsverhältnisse einer Ausführung des optischen Gitters 47 mit folgenden Strukturtiefen:

dh = 2,55 µm, dv = 2,65 µm und dd = 0,26 µm.

Die Strukturtiefe dd der diagonal verlaufenden Beugungsstrukturen 49, 50 ist also um etwa einen Faktor 10 geringer als die Strukturtiefen der Beugungsstrukturen 37, 38, 40, 41 der Beugungsgitter 35, 36 des optischen Gitters 47.
Bei 55 ist in der 10 die Reflektivität wiederum für ein ideales Design eines derartigen optischen Gitters 47 mit Flankenerstreckung 0 dargestellt. Für die beiden Unterdrückungswellenlängen bei etwa 10,2 µm (λ₁) und etwa 10,59 µm (λ₂) sowie bei einer weiteren Wellenlänge im Bereich von 1,05 µm ist eine Reflektivitätsunterdrückung des optischen Gitters jeweils im Bereich von 10^-8 oder besser.
Für die beiden IR-Wellenlängen λ₁, λ₂, die mit dem optischen Gitter 47 als Ziel-Wellenlängen unterdrückt werden, gilt wiederum für den normierten Unterschied der Ziel-Wellenlängen das, was vorstehend im Zusammenhang mit dem optischen Gitter 34 nach 4 erläutert wurde.
Bei 56 ist in der 10 wiederum eine Reflektivitätskurve mit vorgegebenen Toleranzen für die Strukturtiefen einerseits und die Flankenerstreckung andererseits berechnet.
Anhand der 11 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines optischen Gitters 57, wiederum mit drei Beugungsgittern 35, 36, 48, beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 10 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 8 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Das optische Gitter 57 unterscheidet sich vom optischen Gitter 47 hauptsächlich in der Orientierung der drei Perioden-Laufrichtungen 39, 42 und 51 der drei übereinander gelegten Beugungsgitter 35, 36 und 48. Die Perioden-Laufrichtung 39 des ersten Beugungsgitters 35 verläuft unter einem Winkel von etwa 23° zur Vertikalen in der 11. Die Perioden-Laufrichtung 42 des zweiten Beugungsgitters 36 verläuft horizontal.
Die Perioden-Laufrichtung 51 des dritten Beugungsgitters 48 verläuft wiederum unter einem Winkel von etwa 23° zur Vertikalen, wobei die beiden Perioden-Laufrichtungen 39 und 51 des ersten Beugungsgitters 35 einerseits und des dritten Beugungsgitters 48 andererseits einen Winkel von etwa 46° zueinander einnehmen.
In der 11 ist ein rautenförmiger Basis-Abschnitt des optischen Gitters 57 entsprechend dem 2 × 4-Array des optischen Gitters 47 wiederum mit Beugungs-Strukturtypen „000“ bis „111“ hervorgehoben. Eine Zuordnung der Strukturtiefen und auch der Flächenanteile ist bei diesen Beugungs-Strukturtypen „000“ bis „111“ des optischen Gitters 57 genauso, wie vorstehend in der Tabelle 1 zur 8 angegeben.
Ein Offset von Strukturgrenzen des dritten Beugungsgitters 48 längs der Perioden-Laufrichtung 51 ist beim optischen Gitter 57 so, dass sich Strukturgrenzen zwischen den Beugungsstrukturen 37, 38 des ersten Beugungsgitters 35, zwischen den Beugungsstrukturen 40, 41 des zweiten Beugungsgitters 36 und zwischen den Beugungsstrukturen 49, 50 des dritten Beugungsgitters 48 jeweils in einem Punkt P im Zentrum des in der 11 dargestellten Basis-Abschnitts schneiden.
Beim optischen Gitter 57 beträgt die Gitterperiode ph etwa 3,25 mm, die Gitterperiode pv beträgt 2 mm und die Gitterperiode pd ist genau so groß wie die Gitterperiode ph.
12 und 13 zeigen weitere Ausführungen von optischen Gittern 58, 59, die sich vom optischen Gitter 57 lediglich in der Größe des Offsets der Anordnung der Strukturgrenzen zwischen den Beugungsstrukturen 49, 50 längs der Perioden-Laufrichtung 51 unterscheiden. Beim optischen Gitter 58 nach 12 ist dieser Versatz so, dass sich die Strukturgrenzen der verschiedenen Beugungsgittern 35, 36, 48 nicht in einem Punkt im jeweiligen Basis-Abschnitt schneiden. Beim optischen Gitter 59 nach 13 ist der Offset so, dass sich die Strukturgrenzen der drei Beugungsgitter 35, 36, 48 im Vergleich zur Ausführung nach 11 an anderen Positionen innerhalb des jeweiligen Basis-Abschnitts schneiden, sodass sich wiederum eine andere Verteilung der Beugungs-Strukturtypen „000“ bis „111“ ergibt.
Die Zuordnung der Strukturtiefen und der Flächenanteile der in den 12 und 13 innerhalb der hervorgehobenen Einheitszellen angegebenen Beugungs-Strukturtypen „000“ bis „111“ ist wiederum so, wie in der Tabelle 1 zur 8 angegeben.
Anhand der 14 bis 16 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines optischen Gitters 60 als optische Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz erläutert. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 13 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Das optische Gitter 60 ist als Überlagerung zweier Beugungsgitter 61, 62 ausgeführt, die einzeln in 14 (Beugungsgitter 61) und 15 (Beugungsgitter 62) dargestellt sind. Die Beugungsgitter 61, 62 stellen Beugungs-Strukturgruppen zur Unterdrückung einer jeweiligen Ziel-Wellenlänge dar.
Das Beugungsgitter 61 hat eine Strukturtiefe d₁ und eine Gitterperiode p₁. Das Beugungsgitter 62 hat eine Strukturtiefe d₂ und eine Gitterperiode p₂. Die beiden Beugungsgitter 61, 62 sind jeweils als Binärgitter ausgeführt.
Das durch Überlagerung der beiden Beugungsgitter 61, 62 resultierende optische Gitter 60 hat insgesamt drei Beugungsstruktur-Niveaus bzw. Beugungsstruktur-Typen mit Strukturtiefen 0 (Beugungsstruktur-Niveau N₁ ), Strukturtiefe d₂ (Beugungsstruktur-Niveau N₂ ), mit Strukturtiefe d₁ (Beugungsstruktur-Niveau N₃ ) und mit Strukturtiefe d₁ + d₂ (Beugungsstruktur-Niveau N₄ ).
Die Gitterperioden p₁ und p₂ sind beim optischen Gitter 60 gleich. Die Strukturtiefen d₁, d₂ sind beim optischen Gitter 60 verschieden. In Bezug auf eine gemeinsame Perioden-Laufrichtung x der Beugungsgitter 61 und 62 sind diese beiden Beugungsgitter 61 und 62 zueinander um ein Viertel der gemeinsamen Periode, also um p₁ / 4 = p₂ / 4 zueinander phasenverschoben.
Gestrichelt ist in den 15 und 16 ein Overlay-Fehler 63 längs der Perioden-Laufrichtung x veranschaulicht. Ein derartiger Overlay-Fehler 63 kann als Phasenfehler der Überlagerung der beiden Beugungsgitter 61, 62 längs der Perioden-Laufrichtung verstanden werden und führt zu einer Änderung von Erstreckungen der verschiedenen Beugungsstruktur-Niveaus N₁ , N₂ , N₃ , N₄ längs der Perioden-Laufrichtung x.
Für den Fall, dass die beiden Strukturtiefen d₁ und d₂ in einer alternativen Ausführung des optischen Gitters 60 gleich sind, entarten die beiden Beugungsstruktur-Niveaus N₂ , N₃ zu einem gemeinsamen Strukturniveau, sodass ein derartiges optisches Gitter, bestehend aus zwei Beugungsgittern mit gleichen Strukturtiefen genau drei Beugungsstruktur-Niveaus aufweist.
Anhand der 17 bis 19 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines optischen Gitters 60 als optische Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz erläutert. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 16 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 14 bis 16 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
19 zeigt ein optisches Gitter 64, welches als Überlagerung zweier Beugungs-Strukturgruppen in Form wiederum von Beugungsgittern 65 ( 17) und 66 (18) resultiert.
Bei den Beugungsgittern 65, 66 gilt:

p₁= p₂ und d₁ = d₂.

Ein Phasenversatz der beiden Beugungsgitter 65, 66 zueinander längs der Perioden-Laufrichtung x beträgt p₁ / 4 = p₂ / 4.
Ein Erstreckungsverhältnis zwischen Beugungs-Positivstrukturen 67, 68 der Beugungsgitter 65, 66 einerseits und den zugehörigen Beugungs-Negativstrukturen 69, 70 andererseits ist genau invertiert zueinander, sodass die Beugungs-Positivstrukturen 67 die gleiche Erstreckung längs der Perioden-Laufrichtung x haben wie die Beugungs-Negativstrukturen 70 des Beugungsgitters 66 und die Beugungs-Negativstrukturen 69 des Beugungsgitters 65 die gleiche Erstreckung längs der Perioden-Laufrichtung x haben wie die Beugungs-Positivstrukturen 68 des Beugungsgitters 66. Die Erstreckungen der Beugungs-Positivstrukturen 67, 68 einerseits und der Beugungs-Negativstrukturen 69, 70 andererseits sind beim jeweiligen Beugungsgitter 65, 66 also nicht gleich, sodass in diesem Sinne die beiden Beugungsgitter 65, 66 keine binären Gitter sind. Das Erstreckungsverhältnis kann sehr deutlich von 1:1 abweichen und beträgt bei den Beugungsgittern 65, 66 etwa 1:3. Auch ein anderes Erstreckungsverhältnis zwischen den Beugungs-Positivstrukturen 67, 68 einerseits und den Beugungs-Negativstrukturen 69, 70 andererseits des jeweiligen Beugungsgitters 65, 66 im Bereich zwischen 10 : 1 und 1 : 10 ist möglich.
In den 18 und 19 ist wiederum ein Overlay-Fehler 63 angedeutet. Anders als beim optischen Gitter 60 führt der Overlay-Fehler 63 beim optischen Gitter 64 nicht zu einer Änderung der Flächenverhältnisse zwischen den drei Beugungsstruktur-Niveaus N₁ (Strukturtiefe 0), N₂ (Strukturtiefe d₁ = d₂) und N₃ (Strukturtiefe d₁ + d₂) längs der Perioden-Laufrichtung x.
Anhand der 20 bis 22 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines optischen Gitters 60 als optische Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz erläutert. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 19 und besonders unter Bezugnahme auf die 14 bis 19 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
22 zeigt ein optisches Gitter 71, das als Überlagerung zweier Beugungsgitter 72 (20) und 73 (21) resultiert.
Das Beugungsgitter 72 hat eine Strukturtiefe d₁ und eine Gitterperiode p₁. Das Beugungsgitter 73 hat eine Strukturtiefe d₂ und eine Gitterperiode p₂ = 2p₁. Es gilt: d₁ ≠ d₂.
Beide Beugungsgitter 72, 73 sind als Binärgitter mit gleicher Erstreckung der Beugungs-Positivstrukturen und der Beugungs-Negativstrukturen längs der Perioden-Laufrichtung x ausgeführt.
Das optische Gitter 71 hat vier Beugungsstruktur-Niveaus, nämlich N₁ (Strukturtiefe 0), N₂ (Strukturtiefe d₂), N₃ (Strukturtiefe d₁) und N₄ (Strukturtiefe d₁ + d₂).
In den 21 und 22 ist wiederum gestrichelt ein Overlay-Fehler 63 aufgrund eines Phasenversatzes der beiden Beugungsgitter 72, 73 längs der Perioden-Laufrichtung x dargestellt. Aufgrund der Dimensionsverhältnisse der beiden Beugungsgitter 72, 73 heben sich die Overlay-Fehler 63, was die Relativerstreckungen der Beugungsstruktur-Niveaus N und N₂ angeht, gerade heraus, sodass, jeweils über eine Periode p₂ des optischen Gitters 71 gesehen, sich das Verhältnis von Erstreckungen der Beugungsstruktur-Niveaus N₁ und N₂ unabhängig von der Größe des Overlay-Fehlers 63 nicht ändert.
Aufgrund der Dimensionsverhältnisse der beiden Beugungsgitter 72, 73 ergeben sich Niveauwechsel, die durch das Beugungsgitter 73 herbeigeführt werden, jeweils bei einem Beugungsstrukturtyp des Beugungsgitters 72, in diesem Fall bei dessen Beugungs-Positivstrukturen. Die Phasenbeziehung zwischen den beiden Beugungsgittern 72, 73 längs der Perioden-Laufrichtung x ist so, dass sich Flanken F der Beugungsgitter 72, 73 nicht am gleichen Ort längs der Perioden-Laufrichtung x überlagern.
23 zeigt für ein optisches Gitter nach Art derjenigen der vorstehend unter Bezugnahme auf die 14 bis 22 beschriebenen optischen Gitter 60, 64 oder 71 die Abhängigkeit einer Reflektivität R des optischen Gitters, wobei das jeweils erste Beugungsgitter mit Strukturtiefe d₁ ausgelegt ist für die Unterdrückung einer Ziel-Wellenlänge von 10,6 µm durch destruktive Interferenz, von der Strukturtiefe d₂ des jeweils zweiten Beugungsgitters, aus dem dieses optische Gitter aufgebaut ist. Für eine Strukturtiefe d₂ von 2,65 µm, also bei etwa einem Viertel der Ziel-Wellenlänge, ergibt sich die maximale Unterdrückung der Ziel-Wellenlänge (Reflektivität kleiner als 10^-8).
Toleranzen der Strukturtiefen bzw. der Flankensteilheit sind bei der zugehörigen Reflektivitätskurve 74 berücksichtigt.
Je näher die zweite Strukturtiefe d₂ der festgehaltenen ersten Strukturtiefe d₁ von 2,65 µm kommt, desto besser ist die Unterdrückung der Ziel-Wellenlänge. Eine Verbesserung des Unterdrückungseffektes, den das erste Beugungsgitter mit Strukturtiefe d₁ erzielt, ist schon im Bereich der Strukturtiefe d₂ zwischen 0 und etwa dem doppelten der Strukturtiefe d₁, also in der 23 im Bereich zwischen etwa 0,2 µm und 5 µm zu erkennen. Für die Auslegung der beiden Strukturtiefen d₁ und d₂ ergibt sich, dass ab einer gewissen Nähe der beiden Strukturtiefen zueinander sich die Unterdrückungswirkung der beiden Beugungsgitter mit den Strukturtiefen d₁ und d₂ gegenseitig verstärkt. Als Bedingung für einen Abstand der beiden Ziel-Wellenlängen λ₁ (für das erste Beugungsgitter) und λ₂ (für das zweite Beugungsgitter), damit sich eine Unterdrückungswirkung gegenseitig verstärkt, wurde folgende Beziehung gefunden: $| λ_{2} - λ_{1} | / λ_{1} < 0,5$
Unter der Annahme, dass die beiden Ziel-Wellenlängen nicht zu stark voneinander verschieden sind, kann diese Bedingung unabhängig davon, ob sie auf die erste Wellenlänge λ₁ oder auf die zweite Wellenlänge λ₂ bezogen wird sowie ohne Absolutbetrag wie folgt geschrieben werden: ${(λ_{1} - λ_{2})}^{2} / {(λ_{1} + λ_{2})}^{2} < 0,1$
Soweit diese Bedingungen für die beiden Ziel-Wellenlängen λ₁, λ₂ erfüllt ist, die mit den beiden Beugungsgittern, also den beiden Beugungs-Strukturgruppen der optischen Beugungskomponente unterdrückt werden sollen, verstärken sich die Unterdrückungen bei den beiden Ziel-Wellenlängen λ₁, λ₂ gegenseitig.
Dies ist in der 24 aufgetragen als Abhängigkeit der Reflektivität von dem auf die erste Strukturtiefe normierten Strukturtiefenunterschied (d₂ - d₁) / (d₁) im Wertebereich zwischen - 1,0 und 1,0. Die entsprechende Reflektivitätskurve 75 ist zwischen den Werten - 0,5 und 0,5 für diesen normierten Strukturtiefenunterschied schon deutlich unterhalb eines asymptotischen Reflektivitätswertes bei größeren Strukturtiefenunterschieden.
Anhand der 25 bis 28 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines optischen Gitters 60 als optische Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz erläutert. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 24 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 14 bis 22 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
28 zeigt ein optisches Gitter 76, welches als Überlagerung dreier Beugungsgitter 77 (25), 78 (26) und 79 (27) resultiert. Für die Strukturtiefen d₁, d₂, d₃ dieser drei Beugungsgitter 77 bis 79 gilt:

d₁ > d₂ > d₃.

Die drei Beugungsgitter 77 bis 79 sind jeweils als Binärgitter ausgeführt.
Für das Verhältnis der Gitterperioden p₁, p₂ und p₃ der drei Beugungsgitter 77 bis 79 gilt:

p₁: p₂: p₃ = 1 : 2 : 4.

Es resultiert eine optische Beugungskomponente, mit der grundsätzlich drei verschiedene Ziel-Wellenlängen durch destruktive Interferenz unterdrückt werden können und die mit den drei Beugungsgittern 77 bis 79 drei Beugungs-Strukturgruppen aufweist. Aufgrund dieses Periodenverhältnisses ist das optische Gitter 76 nicht sensitiv auf einen Overlay-Fehler, also im Bezug auf einen möglichen Phasenversatz der Beugungsstrukturen der drei Beugungsgitter 77 bis 79 längs der Perioden-Laufrichtung x.
Das optische Gitter 76 hat folgende acht Beugungsstruktur-Niveaus: N₁ (Strukturtiefe 0), N₂ (Strukturtiefe d₃), N₃ (Strukturtiefe d₂), N₄ (Strukturtiefe d₁), N₅ (Strukturtiefe d₂ + d₃), N₅ (Strukturtiefe d₃ + d₁), N₇ (Strukturtiefe d₁ + d₂) und N₈ (Strukturtiefe d₁ + d₂ + d₃). Diese Beugungsstruktur-Niveaus können den drei Beugungs-Strukturgruppen der drei Beugungsgitter 77 bis 79 zugeordnet werden.
Anhand der 29 bis 32 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines optischen Gitters 60 als optische Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz erläutert. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 28 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 25 bis 28 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
32 zeigt ein optisches Gitter 80, welches durch Überlagerung dreier binärer Beugungsgitter 81 (29), 82 (30) und 83 (31) resultiert. Für die Strukturtiefen d₁, d₂, d₃ der drei Beugungsgitter 81 bis 83 gilt, d₁ > d₂ > d₃. Für die Gitterperioden p₁, p₂ und p₃ der Beugungsgitter 81 bis 83 gilt:

p₁: p₂: p₃= 2 : 2 : 1.

Ein Overlay-Fehler einer Phasenbeziehung zwischen den Beugungsstrukturen der drei Beugungsgitter 81 bis 83 längs der Perioden-Laufrichtung x spielt entsprechend dem, was vorstehend zu den Ausführungen nach den 14 bis 22 und 25 bis 28 erläutert wurde, nur in Bezug auf das Verhältnis zwischen den Beugungsgittern 81 und 82 eine Rolle, da diese die gleiche Gitterperiode haben.
Auch das optische Gitter 80 hat entsprechend acht verschiedene Beugungsstruktur-Niveaus, die den drei Beugungs-Strukturgruppen der drei Beugungsgitter 81 bis 83 zugeordnet werden können.
33 zeigt in einer beispielsweise zu den 5 und 10 ähnlichen Darstellung die Unterdrückungswirkung eines optischen Gitters nach Art der Ausführungen nach den 28 und 32, aufweisend drei Beugungs-Strukturgruppen zur Unterdrückung dreier verschiedener Ziel-Wellenlängen.
Eine Reflektivitätskurve 84 zeigt die wellenlängenabhängige Unterdrückung für die Strukturtiefen d₁ = 2,65 µm, d₂ = 2,55 µm und d₃ = 2,60 µm, also ausgeführt zur Unterdrückung der Ziel-Wellenlängen 10,2 µm, 10,40 µm und 10,6 µm, wobei eine Flankenerstreckung F von 0 längs der Perioden-Laufrichtung x angenommen ist, also ein ideal steiler Verlauf der Beugungsstrukturen der zugehörigen Beugungsgitter. Es resultiert bei den drei Ziel-Wellenlängen eine Unterdrückung besser als 10^-11.
Bei 85 ist in der 33 eine Reflektivitätskurve aufgetragen, bei der wiederum Strukturtiefen- bzw. Flankensteilheitstoleranzen berücksichtigt sind. Bei den randseitigen Ziel-Wellenlängen 10,2 µm und 10,6 µm ergibt sich bei der Reflektivitätskurve 85 eine Unterdrückung von besser als 10^-9 und bei der zentralen Ziel-Wellenlänge 10,40 µm eine Unterdrückung im Bereich von 10^-10.
Als Referenzen sind in der 33 die Reflektivitätskurven 44 und 45 für ein optisches Gitter mit genau zwei Beugungsgittern sowie für ein optisches Gitter mit genau einem Beugungsgitter (vgl. auch 5) eingezeichnet.
34 zeigt eine weitere Ausführung eines optischen Gitters 86 als optische Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 33 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 4 bis 8 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Das optische Gitter 86 resultiert als Überlagerung von insgesamt drei Beugungsgittern 87, 88, 89. Zwei dieser Beugungsgitter, nämlich die Beugungsgitter 87 und 88 haben eine Perioden-Laufrichtung x, die in der 34 horizontal verläuft. Das dritte Beugungsgitter 89 hat eine Perioden-Laufrichtung y, die in der 34 vertikal verläuft. Ähnlich wie bei den 4 und 7 sind beim optischen Gitter 86 Beugungsstruktur-Typen, also verschiedene Beugungsstruktur-Niveaus mit unterschiedlichen Schraffuren hervorgehoben. Es ergeben sich, sofern die drei Beugungsgitter 87 bis 89 drei verschiedene Strukturtiefen d₁, d₂ und d₃ haben, wiederum acht verschiedene Beugungsstruktur-Niveaus, die den acht verschiedenen Schraffurtypen entsprechen. Sofern zwei der drei Strukturtiefen d₁, d₂ und d₃ der Beugungsgitter 87 bis 89 oder auch alle drei Strukturtiefen gleich sind, ergibt sich eine entsprechend geringere Anzahl verschiedener Beugungsstruktur-Niveaus.
Bei der Ausführung gemäß dem optischen Gitter 86 ist eine Unterdrückung der jeweiligen Ziel-Wellenlänge unabhängig von Overlay-Fehlern.
Was die Anzahl der Beugungsstruktur-Niveaus angeht, wird verwiesen auf die obigen Erläuterungen zu den Ausführungen der optischen Gitter 76 nach 28 und 80 nach 32.
Am Beispiel einer in der 35 dargestellten optischen Beugungskomponente 91 mit drei Beugungsstruktur-Niveaus werden nachfolgend noch grundlegende Eigenschaften derartiger Beugungskomponenten erläutert. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 34 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Die Beugungsstruktur-Niveaus sind in der 35 mit N₁ , N₂ und N₃ bezeichnet.
Die zu unterdrückende Ziel-Wellenlänge hat eine Wellenlänge von λ_N.
Das Beugungsstruktur-Niveau N₁ hat eine Strukturtiefe von 0. Das Beugungsstruktur-Niveau N₂ hat eine Strukturtiefe d von λ_N/ 6. Das tiefste Beugungsstruktur-Niveau N₃ hat eine Strukturtiefe von 2d (= λ_N/ 3).
Eine Überlagerung von insgesamt n Beugungsgittern mit Strukturtiefen d₁, d₂, ... d_n ist zur Unterdrückung von insgesamt n Ziel-Wellenlängen λ₁, λ₂, ... λ_n geeignet. Die Anzahl der möglichen Beugungsstruktur-Niveaus ist dabei 2ⁿ. Bei drei Strukturtiefen d₁, d₂, d₃ ergeben sich also, wie vorstehend erläutert, acht Beugungsstruktur-Niveaus N₁ bis N₈ . Bevorzugt werden die verschiedenen Beugungsstruktur-Niveaus N_i so angeordnet, dass alle Beugungsstruktur-Niveaus N_i gleiche Flächenanteile der gesamten Fläche der Beugungskomponente 91 einnehmen.
Die optische Beugungskomponente 91 stellt als Variante ein sogenanntes m-Stufen-Gitter mit in diesem Fall drei Stufen dar. Ein derartiges m-Stufen-Gitter besteht aus m verschiedenen Beugungsstruktur-Niveaus, die jeweils gleiche Flächen einnehmen und Strukturhöhenunterschiede von jeweils d = λ_N / (2m) zueinander haben. Hier ergibt sich mit geringerer Wellenlängenempfindlichkeit wiederum eine gute Unterdrückung der Ziel-Wellenlänge λ_N.
Dem Drei-Stufen-Gitter nach 35 wird eine Gitterperiode P zugeordnet, nach der sich die Abfolge der drei Beugungsstruktur-Niveaus N₁ , N₂ , N₃ identisch wiederholt.
36 zeigt eine weitere Ausführung einer optischen Beugungskomponente 92 zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz. Dargestellt sind die Beugungsstruktur-Niveaus Ni im Bereich um ein tiefst liegendes Beugungsstruktur-Niveau N_n , nämlich die Beugungsstruktur-Niveaus N_n-2, N_n-1 , N_n , N_n+1 , N_n+2.
Eine Intensität reflektierten Lichts in der nullten Beugungsordnung kann, ausgehend von der Fraunhofer-Näherung für das gebeugte Fernfeld, vereinfacht für ein N-stufiges, periodisches Phasengitter wie folgt geschrieben werden: $I (0) = {| E (0) |}^{2} = {| \sum_{n = 0}^{N - 1} L_{n} e^{- i 4 π \frac{h_{n}}{λ}} |}^{2}$
1(0) ist dabei die Intensität in der nullten Beugungsordnung, also das Betragsquadrat der Feldamplitude des gebeugten Fernfeldes.
N ist die Anzahl der Stufen des Phasengitters. L_n ist ein Phasenterm, zugeordnet zur jeweiligen Gitterstufe. Dieser Phasenterm L_n, der der Erstreckung des jeweiligen Beugungsstruktur-Niveaus N_i längs der Perioden-Laufrichtung x entspricht, ist in der 36 veranschaulicht. h_n ist ein Maß für die Strukturtiefe des jeweiligen Beugungsstruktur-Niveaus (vgl. 36). λ ist die Wellenlänge des gebeugten Lichts.
Anhand der 37 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer optischen Beugungskomponente 93 zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz erläutert. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 36 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 36 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen erläutert.
37 zeigt eine weitere Ausführung eines Treppengitters mit gleichen Strukturtiefen der verschiedenen Gitterstufen, hier als h₀ bezeichnet, und gleichen Längen der Beugungsstruktur-Niveaus N₁ , N₂ , N₃ und N₄ längs der Perioden-Laufrichtung, in diesem Fall mit R bezeichnet. Bei der Perioden-Laufrichtung R kann es sich auch um den Radius einer konzentrischen Beugungsstruktur handeln, wobei ein Zentrum dieser Beugungsstruktur dann mit einem Zentrum des Kollektorspiegels 24 zusammenfallen kann.
Die Beugungskomponente 93 hat also insgesamt vier Beugungsstruktur-Niveaus N₁ bis N₄ , deren Strukturtiefen sich jeweils um h₀ unterscheiden. Es gilt dabei h₀ = λ_N / 4, wobei λ_N die zu unterdrückende Ziel-Wellenlänge ist.
Zu einer vollständigen Periode P der Beugungskomponente in der Perioden-Laufrichtung R gehören zunächst die vier absteigenden Beugungsstruktur-Niveaus N₁ bis N₄ und dann zwei nachfolgende, wieder aufsteigende Beugungsstruktur-Niveaus N₅ , N₆ , wobei eine Strukturtiefe des Beugungsstruktur-Niveaus N₅ des Beugungsstruktur-Niveaus N₃ und eine Strukturtiefe des Beugungsstruktur-Niveaus N₆ derjenigen des Beugungsstruktur-Niveaus N₂ entspricht.
Anhand der 38 und 39 werden nachfolgend weitere Ausführungen von optischen Beugungskomponenten 94, 95 zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 37 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 36 und 37 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Die Beugungskomponente 94 nach 38 hat innerhalb einer Gitterperiode P längs einer Perioden-Laufrichtung R einander folgende Beugungsstruktur-Niveaus N₁ mit Strukturtiefe 0, N₂ mit Strukturtiefe h₁, N₃ mit Strukturtiefe h₁ + h₂ und N₄ mit Strukturtiefe h₂. Es gilt: h₁ < h₂.
Bei der Beugungskomponente 95 nach 39 folgen längs der Perioden-Laufrichtung R innerhalb einer Periode P aufeinander ein Beugungsstruktur-Niveau N₁ mit Strukturtiefe 0, ein Beugungsstruktur-Niveau N₂ mit Strukturtiefe h₁, ein Beugungsstruktur-Niveau N₃ mit Strukturtiefe h₂ und ein Beugungsstruktur-Niveau N₄ mit Strukturtiefe h₁ + h₂. Es gilt auch hier: h₁<h₂.
Eine Intensität in der nullten Beugungsordnung kann ausgehend von der vorstehend im Zusammenhang mit 36 beschriebenen Gleichung angegeben werden als: $I (0) = {| 1 + exp (i π \frac{λ_{1}}{λ}) + exp (i π \frac{λ_{2}}{λ}) + exp (i π \frac{λ_{1} + λ_{2}}{λ}) |}^{2}$
λ₁ und λ₂ sind dabei die beiden Ziel-Wellenlängen, die durch destruktive Interferenz mit den Beugungskomponenten 94 bzw. 95 unterdrückt werden sollen. Es gilt: h₁ = λ₁ / 4 und h₂ = λ₂/4.
Für λ = λ₁ und auch für λ = λ₂ gilt: I (0) = 0. Diese beiden Wellenlängen werden also optimal unterdrückt.
Ein solches Mehrstufen-Gitter nach Art der Gitter der Ausführungen der 35 bis 39 kann zur Unterdrückung von einer Anzahl n von Ziel-Wellenlängen durch destruktive Interferenz verallgemeinert werden. Damit n-Wellenlängen unterdrückt werden, sind 2n verschiedene Beugungsstruktur-Niveaus N_i mit folgenden Höhen erforderlich: h₁, h₂, ... h_n, 0, h₁ + h₂, h₁ + h₃, ..., h₁ + h_n, wobei zu dem die verschiedenen Strukturtiefen h₁ bis h_n folgende Relationen genügen: $h_{1} < h_{i} < h_{i+1} < {2h}_{1}$
Mit dem vorstehend beschriebenen optischen Beugungskomponenten können alternativ oder zusätzlich beispielsweise im Infrarot-Wellenlängenbereich unterdrückten Ziel-Wellenlängen auch Wellenlängen in anderen Wellenlängenbereichen unterdrückt werden, beispielsweise im Bereich von DUV -Wellenlängen.
40 zeigt in einem Diagramm eine wellenlängenabhängige Reflektivität R einer Variante der optischen Beugungskomponente mit zwei Strukturtiefen d₁ und d₂, beispielsweise nach Art der optischen Gitter 60, 64 oder 71 nach den 16, 19 und 22. Als Strukturtiefen liegen dabei vor: d₁ = 45 nm und d₂ = 52 nm. Es ergibt sich eine in der 40 durchgezogene Reflektivitätskurve 96. Zudem sind gestrichelt eingezeichnet Reflektivitätskurven 97 und 98 für entsprechende optische Gitter mit genau einem Beugungsgitter, ausgelegt mit einer Strukturtiefe d₁ (Reflektivitätskurve 97) und d₂ (Reflektivitätskurve 98).
Die Reflektivitätskurve 96 zeigt eine Unterdrückung für die beiden Ziel-Wellenlängen λ₁ ≈ 180 nm und λ₂ ≈ 210 nm.
Für die Unterschieds-Maßzahl dieser beiden Ziel-Wellenlängen λ₁, λ₂ gilt: ${(λ_{1} - λ_{2})}^{2} / {(λ_{1} + λ_{2})}^{2} = 0,006$
Die Unterdrückung bei diesen beiden DUV-Wellenlängen ist dabei besser als 10^-5.
41 zeigt die Reflektivität R einer Ausführung einer optischen Beugungskomponente nach Art derjenigen der 14 bis 22 bzw. 25 bis 32, in diesem Fall gestaltet als Überlagerung von insgesamt vier Beugungsgittern mit verschiedenen Strukturtiefen d₁ bis d₄. Es gilt dabei: d₁ = 45 nm, d₂ = 2 nm, d₃ = 2,55 µm und d₄ = 2,65 µm.
Eine wellenlängenabhängige Reflektivitätskurve 97, die in der 41 gezeigt ist, zeigt entsprechend den Strukturtiefen d₃ und d₄ zwei Reflektivitäts-Minima mit einer Unterdrückung von besser 10^-6 bei λ₃ = 10,2 µm und bei λ₄ = 10,6 µm.
Zusätzlich, entsprechend den beiden Strukturtiefen d₁ und d₂ unterdrückt das Gitter mit der Reflektivitätskurve 97 auch die beiden DUV-Wellenlängen λ₁ ≈ gleich 180 nm und λ₂ ≈ gleich 210 nm mit einer Unterdrückung von besser als 10^-6, wie die Ausschnittsvergrößerung der 42 im DUV-Bereich zeigt.
43 veranschaulicht in einem Diagramm, wie bei Verwendung einer aus mehreren Beugungs-Strukturgruppen zusammengesetzten optischen Beugungskomponente die Anforderungen an eine Strukturtiefen- bzw. Flankensteilheits-Toleranz mit zunehmender Anzahl der Beugungs-Strukturgruppen relaxiert. Dargestellt ist wiederum eine Reflektivität in Abhängigkeit von einer Wellenlänge im Bereich zwischen 10,0 und 11,0 µm. Eine Ziel-Wellenlänge im Bereich von 10,6 µm soll dabei mit einer Unterdrückung von besser als 10^-4 unterdrückt werden.
Bei 98 ist in der 43 eine Reflektivitätskurve für eine optische Beugungskomponente mit exakt einer Beugungs-Strukturgruppe, also mit genau einem Beugungsgitter dargestellt, wobei für eine Strukturtiefe d der Wert 2,65 µm angenommen ist, die innerhalb von einer Toleranz-Bandbreite von 0,5 % schwanken darf.
Bei 99 ist eine Reflektivitätskurve für eine optische Beugungskomponente mit zwei Beugungsgittern als Beugungs-Strukturgruppen angegeben, die gleiche Strukturtiefen d₁ = d₂ von jeweils 2,65 µm haben und für die eine zehnfache Toleranz-Bandbreite von 5 % zugelassen ist. Im Bereich der Ziel-Wellenlänge ergibt sich bei der Reflektivitätskurve 99 eine Unterdrückung, die trotz der zehnmal höheren Toleranz-Bandbreite besser ist als bei der Reflektivitätskurve 98.
Bei 100 ist in der 43 eine Reflektivitätskurve für eine optische Beugungskomponente mit zwei Beugungsgittern als Beugungs-Strukturgruppen angegeben, deren Strukturtiefen sich unterscheiden (d₁ = 2,65 µm, d₂= 2,55 µm), wobei jeweils eine Toleranz-Bandbreite von 3,5 % zugelassen ist. Es ergibt sich bei der Ziel-Wellenlänge 10,6 µm eine Unterdrückung, die derjenigen der Reflektivitätskurve 99 entspricht.
Bei 101 ist in der 43 eine Reflektivitätskurve für eine optische Beugungskomponente mit drei Beugungs-Strukturgruppen in Form dreier Beugungsgitter mit gleicher Strukturtiefe d₁ = d₂ = d₃ von 2,65 µm und einer Toleranz-Bandbreite von 12 % für die Strukturtiefe angegeben.
Diese sehr hohe Toleranz-Bandbreite ergibt aufgrund der sich verstärkenden Unterdrückungswirkungen der drei Beugungsgitter im Bereich der Ziel-Wellenlänge wiederum eine sehr gute und den Anforderungen „Unterdrückung besser als 10^-4“ entsprechende Unterdrückung.
44 zeigt nochmals das optische Gitter 60 mit den Beugungsstruktur-Niveaus N₁ bis N₄ , wie vorstehend schon insbesondere anhand der 14 bis 16 erläutert. Zusätzlich sind in der 44 zwei lithographische Maskenstrukturen 105, 106 dargestellt, die bei einer lithographischen Herstellung des optischen Gitters 60 zum Einsatz kommen können.
Die in der 44 dem optischen Gitter 60 nächst benachbart dargestellte lithographische Maskenstruktur 105 hat Maskenbereiche 107, die für ein Ätzmedium undurchlässig sind, sowie zwischenliegende Maskenlücken 108, die für das Ätzmedium durchlässig sind. Eine Periodizität der Maskenstruktur 105 entspricht derjenigen des Beugungsgitters 62 nach 15. Die Maskenstruktur 105 definiert Niveauflanken N₄/N₃ zwischen den Beugungsstruktur-Niveaus N₄ und N₃ einerseits sowie N₁/N₂ zwischen den Beugungsstruktur-Niveaus N₁ und N₂ andererseits.
Hierzu versetzt längs der Perioden-Laufrichtung x angeordnet ist die zweite lithographische Maskenstruktur 106 mit Maskenbereichen 109 und Maskenlücken 110. Eine Periodizität dieser zweiten lithographischen Maskenstruktur 106 entspricht derjenigen des Beugungsgitters 61 nach 14. Die zweite lithographische Maskenstruktur 106 definiert die Lage der Niveauflanken N₃/N₁ zwischen den Beugungsstruktur-Niveaus N₃ und N₁ einerseits und N₂/N₄ zwischen den Beugungsstruktur-Niveaus N₂ und N₄ andererseits.
Eine Topographie der Beugungsstruktur-Niveaus N₁ bis N₄ des optischen Gitters 60 kann beschrieben werden als Überlagerung zweier binärer Strukturen, nämlich der mithilfe der lithographischen Maskenstrukturen 105, 106 herstellbaren Beugungs-Strukturgruppen 61, 62 (vgl. auch 14 und 15). Jede dieser binären Strukturen 61, 62 hat erste Flächenabschnitte mit einer ersten Strukturtiefe, nämlich die Positivstrukturen 61_P, 62_P der Strukturgruppen 61, 62, sowie zweite Flächenabschnitte mit einer zweiten Strukturtiefe, nämlich die Negativstrukturen 61_N, 62_N, die sich längs der Periodenlaufrichtung x mit den ersten Flächenabschnitten 61_P, 62_P abwechseln. Grenzbereiche zwischen diesen benachbarten Flächenabschnitten 61_P / 61_N einerseits und 62_P / 62_N andererseits, also die vorstehend erläuterten Niveauflanken N_i/N_j, jede der binären Strukturen 61, 62 haben senkrecht zur Periodenlaufrichtung und senkrecht zur Zeichenebene der 14 bis 16 sowie 44 einen linienhaften Verlauf. Diese Grenzbereiche N₃/N₁, N₂/N₄ der ersten binären Struktur 61 und die Grenzbereiche N₄/N₃, N₁/N₂ der zweiten binären Struktur 62 verlaufen vollständig separat voneinander, überlagern einander also in ihrem Verlauf senkrecht zur Periodenlaufrichtung x nicht.
Ein weiteres Charakteristikum des optischen Gitters 60 ist, dass gesehen längs der Periodenlaufrichtung x jeder ansteigenden Niveauflanke, also N₃/N₁ einerseits und N₄/N₃andererseits, jeweils eine abfallende Niveauflanke der gleichen Strukturtiefe zugeordnet ist. Der ansteigenden Niveauflanke N₃/N₁ ist dabei die abfallende Niveauflanke N₂/N₄ zugeordnet. Der ansteigenden Niveauflanke N₄/N₃ ist die abfallende Niveauflanke N₁/N₂ zugeordnet. Die einerseits zugeordneten Niveauflanken N₃/N₁ und N₂/N₄ haben dabei die Strukturtiefe d₁ Die ebenfalls einander zugeordneten Niveauflanken N₄/N₃ und N₁/N₂ haben die Strukturtiefe d₂.
45 zeigt die Verhältnisse bei einer lithographischen Herstellung des optischen Gitters 64 (vgl. auch die 17 bis 19). Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 44 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 14 bis 19 sowie 44 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Für das optische Gitter 64 sind in der 45 zwei lithographische Maskenstrukturen 111, 112 dargestellt, die wiederum periodisch aufeinanderfolgende Maskenbereiche und Maskenlücken aufweisen. Die lithographische Maskenstruktur 111 hat dabei Maskenbereiche 113 und Maskenlücken 114 und die lithographische Maskenstruktur 112 hat Maskenbereiche 115 und Maskenlücken 116.
Bei der lithographischen Herstellung des optischen Gitters 64 definiert die lithographische Maskenstruktur 111 die Niveauflanken N₃/N₂ einerseits und N₂/N₃ andererseits und die weitere lithographische Maskenstruktur 112 definiert die Niveauflanken N₂/N₁ einerseits und N₁/N₂ andererseits. Auch hier ergibt sich das optische Gitter 64 als Überlagerung zweier binärer Strukturen 65, 66 (vgl. 17 und 18), deren Grenzbereiche, also die Niveauflanken N_i/N_j, senkrecht zur Periodenlaufrichtung x und senkrecht zur Zeichenebene der 17 bis 19 und 45 vollständig separat verlaufen, einander also nicht überlagern.
Auch hier gilt wieder, dass, gesehen längs der Periodenlaufrichtung x, jeder ansteigenden Niveauflanke, also den Flanken N₂/N₁ und N₃/N₂, wiederum eine abfallende Niveauflanke der gleichen Strukturtiefe zugeordnet ist, nämlich der ansteigenden Niveauflanke N₂/N₁ die abfallende Niveauflanke N₁/N₂ und der ansteigenden Niveauflanke N₃/N₂ die abfallende Niveauflanke N₂/N₃.
Auch die optischen Gitter 71, 76, 80, die vorstehend insbesondere unter Bezugnahme auf die 20 bis 22, 25 bis 28 sowie 29 bis 32 beschrieben wurden, können als entsprechende Überlagerung binärer Strukturen beschrieben werden, deren Grenzbereiche zwischen den Flächenabschnitten, also deren Niveauflanken N_i/N_j einander nicht überlagern, wie vorstehend anhand der optischen Gitter 60 und 64 bereits erläutert. Im Falle der optischen Gitter 76 und 80 lassen diese sich als Überlagerung dreier binärer Strukturen beschreiben, deren Grenzbereiche, also Niveauflanken N_i, N_j einander nicht überlagern. Auch für diese Gitter 71, 76, 80 gilt, dass jeder ansteigenden Niveauflanke, gesehen längs der Periodenlaufrichtung x, eine abfallende Niveauflanke gleicher Strukturtiefe zugeordnet ist.
Bei den oben beschriebenen optischen Beugungskomponenten mit nicht zueinander parallelen Periodenlaufrichtungen der Beugungs-Strukturgruppen ergibt sich eine Kreuzung der Niveauflanken, also der Grenzbereiche zwischen den verschiedenen Flächenabschnitten der Beugungsstrukturen. Auch in diesem Fall überlagern diese Grenzbereiche einander lediglich punktuell, also höchsten längs Abschnitten des linienhaften Verlaufs der Niveauflanken, nämlich dort, wo sich diese kreuzen.
Anhand der 46 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer optischen Beugungskomponente 117, wiederum in Form eines optischen Gitters, zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 45 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Das optische Gitter 117 ist als längs der Periodenlaufrichtung x periodisches Gitter-Strukturprofil mit Beugungs-Strukturen ausgeführt, die drei Beugungsstruktur-Niveaus N₁ , N₂ , N₃ aufweisen.
Das mittlere Beugungsstruktur-Niveau N₂ gibt eine Referenzhöhe von 0 (d = 0) vor und wird daher auch als Neutral-Beugungsstruktur-Niveau bezeichnet. Das weitere Beugungsstruktur-Niveau N₁ hat gemessen gegenüber der Referenzhöhe eine Strukturtiefe von d = + λ / 4 und wird daher auch als Positiv-Beugungsstruktur-Niveau bezeichnet. Das dritte Beugungsstruktur-Niveau N₃ hat gemessen gegenüber der Referenzhöhe eine Strukturtiefe von d = - λ / 4 und wird daher auch als Negativ-Beugungsstruktur-Niveau bezeichnet.
Die drei Beugungsstruktur-Niveaus N₁ bis N₃ geben also unterschiedliche Strukturtiefen relativ zur Referenzebene d = 0 vor.
Eine Gitterperiode p des Gitter-Strukturprofils des optischen Gitters 117 ist in insgesamt 4 Periodenabschnitte der Beugungsstruktur-Niveaus N₁ bis N₃ unterteilt. Zwei dieser vier Periodenabschnitte sind als das Neutral-Beugungsstruktur-Niveau N₂ ausgeführt, einer der vier Periodenabschnitte als das Positiv-Beugungsstruktur-Niveau N₁ und das vierte der vier Periodenabschnitte ist als das Negativ-Beugungsstruktur-Niveau N₃ ausgeführt. Die Abfolge längs der in der 46 gewählten Einheitszelle, die gestrichelt umrandet ist, ist in der Periodenlaufrichtung x: N₂ , N₁ , N₂ , N₃ .
Längs der Periodenlaufrichtung x haben die vier Periodenabschnitte innerhalb einer Gitterperiode p die gleiche Strukturlänge x_N.
Alternativ ist es auch möglich, dass die Längen der Periodenabschnitte, also die x-Erstreckungen der jeweiligen Beugungsstruktur-Niveaus N₁ bis N₃ , sich paarweise voneinander unterscheiden. Als Nebenbedingung für die Längen x_Ni der Periodenabschnitte der Beugungsstruktur-Niveaus N₁ bis N₃ sollte dann erfüllt sein: $x_{N1} + x_{N1} = 2 x_{N2}$
Die Summe der Erstreckungen der vom Neutral-Beugungsstruktur-Niveau abweichenden Niveaus sollte also in guter Näherung, gleich dem doppelten der Erstreckung des Neutral-Beugungsstruktur-Niveaus sein.
Die beschriebene Anordnung, also die Strukturtiefen und die Längen längs der Periodenlaufrichtung x, der Beugungsstruktur-Niveaus N₁ bis N₃ ist derart, dass eine erste Ziel-Wellenlänge λ₁ im infraroten Wellenlängenbereich, die von dem Gitter-Strukturprofil gebeugt wird, Strahlungsanteile mit drei verschiedenen Phasen aufweist, die miteinander destruktiv in der nullten Beugungsordnung der ersten Ziel-Wellenlänge λ₁ interferieren. Es ergibt sich also eine Unterdrückungswirkung, wie vorstehend unter anderem im Zusammenhang mit den anderen optischen Beugungskomponenten nach den 1 bis 45 erläutert wurde. Diese Unterdrückungswirkung ist, wie eine theoretische Betrachtung ergibt, im Vergleich zur Unterdrückung eines nicht dargestellten, einzigen Binärgitters quadriert, sodass das optische Gitter 117 eine Unterdrückungswirkung beispielsweise von 10^-4 hat, wenn ein Binärgitter, bei dem anstelle der Negativ-Beugungsstruktur-Niveaus N₃ wiederum Positiv-Beugungsstruktur-Niveaus N₁ angeordnet wären, eine Unterdrückung von 10^-2 hätte.
Die Ziel-Wellenlänge kann wiederum im Bereich zwischen 10 µm und 11 µm liegen.
Anhand der 47 und 48 wird nachfolgend der Einfluss eines Strukturtiefen-Fehlers auf die Beugungseffizienz erläutert. Hierbei wird angenommen, dass Licht mit der zu unterdrückenden Wellenlänge λ unter senkrechter Inzidenz in den 47 und 48 von oben her auf das optische Gitter 117 einfällt. Diese Annahme „senkrechte Inzidenz“ dient für die folgende Betrachtung lediglich als Modellannahme. In der Praxis weicht der Einfallswinkel des Lichts regelmäßig von der senkrechten Inzidenz ab. Entsprechend werden dann die Strukturtiefen der hier beschriebenen optischen Beugungskomponenten an den jeweiligen Einfallswinkel angepasst. Die Methoden zur Durchführung dieser Designanpassung sind dem Fachmann bekannt. In der Praxis variieren die Einfallswinkel des Lichts mit der zu unterdrückenden Wellenlänge und damit auch die Strukturtiefen der optischen Beugungskomponente über den EUV-Kollektor. Bei einem EUV-Kollektor 24 mit rotationssymmetrischem Design kann eine Strukturtiefe der Beugungs-Strukturgruppen kontinuierlich von einem Zentrum des EUV-Kollektors 24 hin zum Rand des EUV-Kollektors 24 variieren.
Mit gefüllten Punkten sind in den 47 und 48 Bereiche gleicher Phase P₀ der Welle des reflektierten Lichts dargestellt. Da die Beugungsstruktur-Niveaus N₁ einerseits und N₃ andererseits jeweils um eine optische Weglänge von λ/4 gegenüber dem Neutral-Beugungsstruktur-Niveau N₂ versetzt sind, ergibt sich, dass bei den insgesamt vier Periodenabschnitten der in der 47 dargestellten Gitterperiode des optischen Gitters 117 jeweils zwei Bereiche des reflektierten Lichts resultieren, deren Phase Po gegenüber zwei weiteren Bereichen genau um eine halbe Wellenlänge, also um λ / 2 versetzt reflektiert werden, was im Falle der perfekten λ / 4-Strukturtiefen der 47 zur perfekten Unterdrückung des einfallenden Lichts, also zur destruktiven Interferenz des reflektierten Lichts führt.
47 zeigt den Fall, bei dem das Positiv-Beugungsstruktur-Niveau N₁ eine Strukturtiefe hat, die größer ist als λ / 4 und das Negativ-Beugungsstruktur-Niveau N₃ eine Strukturtiefe hat, die den gleichen Absolutwert hat wie die Strukturtiefe des Positiv-Beugungsstruktur-Niveaus N₁ , also entsprechend ebenfalls absolut größer ist als λ / 4. Beim Gitter nach 47 liegt also ein Höhenfehler vor.
Bereiche gleicher Phase P_0,d des Lichts, das vom Positiv-Beugungsstruktur-Niveau N₁ einerseits und vom Negativ-Beugungsstruktur-Niveau N₃ andererseits reflektiert ist, sind in der 48 durch offene Kreise dargestellt.
Wie der Vergleich der Positionen in Strahlrichtung des reflektierten Lichts dieser beiden Phasen P_0,d die von den Niveaus N₁ bzw. N₃ reflektiert sind, mit den entsprechenden Phasenpositionen Po bei der perfekten Unterdrückungssituation nach 47 zeigt, liegen bei der Situation nach 48 diese beiden Phasen P_0,d um die korrekte Phasenposition nach oben bzw. unten um die gleiche Distanz verschoben vor, sodass ein Mittelwert der beiden verschobenen Phasen P_0,d wieder an der Position der perfekten Phasenlage nach 47 zu liegen kommt. Diese Mittelung bewirkt eine Verbesserung der Unterdrückung beim Gitter mit den drei Beugungsstruktur-Niveaus N₁ bis N₃ im Vergleich zu einem binären Gitter mit lediglich zwei Beugungsstruktur-Niveaus entsprechend den Beugungsstruktur-Niveaus N₁ und N₂ und entsprechendem Höhenfehler.
49 zeigt eine weitere Variante einer optischen Beugungskomponente zur Unterdrückung wenigstens einer Ziel-Wellenlänge in Form wiederum eines optischen Gitters 118 mit Beugungs-Strukturen, aufweisend wiederum drei Beugungsstruktur-Niveaus N₁ , N₂ und N₃ . Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 48 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 46 bis 48 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Dargestellt ist in der 49 wiederum gestrichelt eine Einheitszelle, die sich längs der Periodenlaufrichtung x über eine Periode p erstreckt. Das Neutral-Beugungsstruktur-Niveau N₂ , das in dieser Einheitszelle in der Periodenlaufrichtung x zunächst vorliegt, hat im Vergleich zu den beiden anderen Beugungsstruktur-Niveaus die doppelte Länge 2x_N. Die Abfolge der Beugungsstruktur-Niveaus in der Periodenlaufrichtung innerhalb der dargestellten Einheitszelle ist also: Neutral-Beugungsstruktur-Niveau N₂ doppelter Länge 2x_N, Positiv-Beugungsstruktur-Niveau N₁ mit einfacher Länge x_N, Negativ-Beugungsstruktur-Niveau mit einfacher Länge x_N. Beim optischen Gitter 118 folgt also innerhalb der Einheitszelle auf ein Positiv-Beugungsstruktur-Niveau N₁ direkt ein Negativ-Beugungsstruktur-Niveau N₂ , sodass eine zwischenliegende Niveauflanke eine Strukturtiefe von λ / 2 hat.
50 zeigt eine weitere Ausführung einer als optisches Gitter 120 gestalteten optischen Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge, wiederum mit Beugungs-Strukturen aufweisend vier Beugungsstruktur-Niveaus N₁ bis N₄ . Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 49 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 46 bis 49 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Längs der Periodenlaufrichtung hat das optische Gitter 120 folgende Abfolge von Beugungsstruktur-Niveaus: Positiv-Beugungsstruktur-Niveau N₁ mit Strukturtiefe + λ / 4, Neutral-Beugungsstruktur-Niveau N₂ , Negativ-Beugungsstruktur-Niveau N₃ mit Strukturtiefe - λ / 4, Doppelt-Negativ-Beugungsstruktur-Niveau N₄ mit Strukturtiefe - λ / 2, Negativ-Beugungsstruktur-Niveau N₃ und Neutral-Beugungsstruktur-Niveau N₂ . Die Einheitszelle des optischen Gitters 120 beinhaltet also die Beugungsstruktur-Niveau-Abfolge N₁ , N₂ , N₃ , N₄ , N₃ , N₂ oder eine entsprechende zyklische Vertauschung.
51 zeigt eine weitere Ausführung einer als optisches Gitter 121 gestalteten optischen Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge, wiederum mit Beugungs-Strukturen aufweisend fünf Beugungsstruktur-Niveaus N₁ bis N₅ . Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 50 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 46 bis 50 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Längs der Periodenlaufrichtung hat das optische Gitter 121 folgende Abfolge von Beugungsstruktur-Niveaus: Positiv-Beugungsstruktur-Niveau N₁ mit Strukturtiefe + λ / 4, Neutral-Beugungsstruktur-Niveau N₂ , Negativ-Beugungsstruktur-Niveau N₃ mit Strukturtiefe

- λ / 4, Doppelt-Negativ-Beugungsstruktur-Niveau N₄ mit Strukturtiefe
- λ / 2, Dreifach-Negativ-Beugungsstruktur-Niveau N₅ mit Strukturtiefe
- 3 λ / 4, Doppelt-Negativ-Beugungsstruktur-Niveau N₄ mit Strukturtiefe
- λ / 2, Negativ-Beugungsstruktur-Niveau N₃ mit Strukturtiefe - λ /4, und Neutral-Beugungsstruktur-Niveau N₂ . Die Einheitszelle des optischen Gitters 120 beinhaltet also die Beugungsstruktur-Niveau-Abfolge N₁ , N₂ , N₃ , N₄ , N₅ , N₄ , N₃ , N₂ oder eine entsprechende zyklische Vertauschung.

Die zusätzlichen Beugungsstruktur-Niveaus N₄ beim optischen Gitter 120 bzw. N₄ , N₅ beim optischen Gitter 121 führen zu einer zusätzlichen Verstärkung der Beugungswirkung, also zu einer weiteren Verstärkung der destruktiven Interferenz der Ziel-Wellenlänge λ.
Die vorstehend erläuterten Strukturierungen der optischen Gitter können bewirken, dass vom EUV-Kollektor 24 reflektierte Falschlicht-Strahlung beispielsweise mit infraroter Wellenlänge in einer nullten Ordnung destruktiv interferiert und somit eine Falschlicht-Intensität in der nullten Ordnung unterdrückt ist. Die vorstehend beschriebenen optischen Beugungskomponenten werden dabei im Regelfall als reflektierende Komponenten eingesetzt.
Ein Grundkörper des EUV-Kollektors 24 kann aus Aluminium gefertigt sein. Alternative Materialien für diesen Grundkörper sind Kupfer, Legierungen mit dem Bestandteil Kupfer und/oder Aluminium oder pulvermetallurgisch hergestellte Legierungen von Kupfer und Aluminiumoxid oder Silizium.
Zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils wird die Projektionsbelichtungsanlage 1 folgendermaßen eingesetzt: Zunächst werden die Reflexionsmaske 10 bzw. das Retikel und das Substrat bzw. der Wafer 11 bereitgestellt. Anschließend wird eine Struktur auf dem Retikel 10 auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers 11 mithilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann eine Mikro- oder Nanostruktur auf dem Wafer 11 und somit das mikrostrukturierte Bauteil erzeugt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

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Zitierte Nicht-Patentliteratur

T. Feigl et al., 2016 EUVL Workshop, Berkeley, June 13-16, 2016 [0002]
M. Oliva et al., OPTICS EXPRESS, Vol. 19, No. 15, 2011, S. 1473 bis 1475 [0002]
M. Oliva et al., OPTICS LETTERS Vol. 35, No. 16, 2010, S. 2774 bis 2776 beschreiben verschiedene Varianten von Blaze-Gittern. Aus dem Fachartikel „Diffractive elements designed to suppress unwanted zeroth order due to surface depth error“ von V. Kettunen et al., Journal of Modern Optics 51, 14, 2111-2123, 2004 [0002]

Claims

Optische Beugungskomponente (34; 46; 47; 57; 58; 59; 60; 64; 71; 76; 80; 86; 91; 92; 93; 94; 95; 117; 118; 119; 120; 121) zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge (λ_N) durch destruktive Interferenz, - mit mindestens drei Beugungsstruktur-Niveaus (N_i), die unterschiedliche Strukturtiefen (d_i) relativ zu einer Referenzebene vorgeben, - wobei die drei Beugungsstruktur-Niveaus (N_i) mindestens zwei Beugungs-Strukturgruppen (35, 36; 61, 62; 65, 66; 72, 73; 77, 78, 79; 81, 82, 83; 87, 88, 89; N1, N2; N2, N3; N3, N1; N_n, N_n+1) zuordenbar sind, - wobei eine erste der Beugungs-Strukturgruppen (35; 61; 65; 72; 77; 81; 87; N_n, N_n+1) zur Unterdrückung einer ersten Ziel-Wellenlänge λ₁ in der nullten Beugungsordnung und - wobei eine zweite der Beugungs-Strukturgruppen (36; 62; 66; 73; 78; 82; 88; N_n+1, N_n+2) zur Unterdrückung einer zweiten Ziel-Wellenlänge λ₂ in der nullten Beugungsordnung ausgeführt ist, - wobei für die beiden Ziel-Wellenlängen λ₁ und λ₂ gilt: (λ₁ - λ₂)² / (λ₁ + λ₂)² < 20 %, - wobei eine Topographie der Beugungsstruktur-Niveaus (Ni) beschrieben werden kann als Überlagerung zweier binärer Beugungs-Strukturgruppen (35, 36; 61, 62; 65, 66; 72, 73; 77, 78, 79; 81, 82, 83; 87, 88, 89) - wobei jede der binären Beugungs-Strukturgruppen aufweist: -- erste Flächenabschnitte (61_P; 62_P) mit einer ersten Strukturtiefe; -- zweite Flächenabschnitte (61_N; 62_N) mit einer zweiten Strukturtiefe, die sich längs einer Laufrichtung (x) mit den ersten Flächenabschnitten (61_P, 61_N) abwechseln, - wobei Grenzbereiche (N₃/N₁, N₂/N₄, N₄/N₃, N₁/N₂) zwischen benachbarten Flächenabschnitten (61_P, 61_N; 62_P, 62_N) jeder der binären Beugungs-Strukturgruppen (35, 36; 61, 62; 65, 66; 72, 73; 77, 78, 79; 81, 82, 83; 87, 88, 89; N1, N2; N2, N3; N3, N1; N_n, N_n + 1) einen linienhaften Verlauf haben, wobei -- erste Grenzbereiche (N₃/N₁, N₂/N₄) der ersten der beiden binären Beugungs-Strukturgruppen (35, 36; 61, 62; 65, 66; 72, 73; 77, 78, 79; 81, 82, 83; 87, 88, 89; N1, N2; N2, N3; N3, N1; N_n N_n+1) und -- zweite Grenzbereiche (N₄/N₃, N₁/N₂) der zweiten der beiden binären Beugungs-Strukturgruppen (35, 36; 61, 62; 65, 66; 72, 73; 77, 78, 79; 81, 82, 83; 87, 88, 89; N1, N2; N2, N3; N3, N1; N_n, N_n+1) -- einander höchstens längs Abschnitten ihres linienhaften Verlaufs überlagern.
Optische Beugungskomponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Grenzbereiche (N₃/N₁, N₂/N₄) der ersten der beiden binären Beugungs-Strukturgruppen (61, 62; 65, 66; 72, 73; 77, 78, 79; 81, 82, 83; 87, 88, 89; N1, N2; N2, N3; N3, N1; Nn, N_n+1) und die zweiten Grenzbereiche (N₄/N₃, N₁/N₂) der zweiten der beiden binären Beugungs-Strukturgruppen (61, 62; 65, 66; 72, 73; 77, 78, 79; 81, 82, 83; 87, 88, 89; N1, N2, N2, N3; N3, N1; Nn, N_n+1) voneinander vollständig separat verlaufen.
Optische Beugungskomponente nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste der Beugungs-Strukturgruppen (35; 61; 65; 72; 77; 81; 87) als erstes auf einer Gitterfläche (33) angeordnetes Beugungsgitter ausgeführt ist, -- mit einer ersten Gitterperiode (ph; p₁) -- mit einer ersten Strukturtiefe (dh; d₁), gemessen als optischer Wegunterschied zwischen ersten Beugungs-Positivstrukturen (37) und ersten Beugungs-Negativstrukturen (38) senkrecht zu einem dieser ersten Strukturen (37, 38) jeweils umgebenden Flächenabschnitt der Gitterfläche (33), - wobei eine zweite der Beugungs-Strukturgruppen (36; 62; 66; 73; 78; 82; 88) als zweites auf der Gitterfläche (33) angeordnetes Beugungsgitter ausgeführt ist, -- mit einer zweiten Gitterperiode (pv; p₂), -- mit einer zweiten Strukturtiefe (dv; d₂), gemessen als optischer Wegunterschied zwischen zweiten Beugungs-Positivstrukturen (40) und zweiten Beugungs-Negativstrukturen (41) senkrecht zu einem dieser zweiten Strukturen (40, 41) jeweils umgebenden Flächenabschnitt der Gitterfläche (33).
Optische Beugungskomponente nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass - die erste Gitterperiode (ph) längs einer ersten Perioden-Laufrichtung (39) des ersten Beugungsgitters (35) verläuft, - die zweite Gitterperiode (pv) längs einer zweiten Perioden-Laufrichtung (42) des zweiten Beugungsgitters (36) verläuft, - wobei die beiden Perioden-Laufrichtungen (39, 42) nicht zueinander parallel verlaufen.
Optische Beugungskomponente nach einem der Ansprüche 3 oder 4, gekennzeichnet durch mindestens ein weiteres auf der Gitterfläche (33) angeordnetes Beugungsgitter (48), - mit weiteren Beugungs-Positivstrukturen (49) und weiteren Beugungs-Negativstrukturen (50), wobei ein Flächenverhältnis von Flächen der weiteren Beugungs-Positivstrukturen (49) zu Flächen der weiteren Beugungs-Negativstrukturen (50) im Bereich zwischen 0,9 und 1,1 liegt, - mit einer weiteren Gitterperiode (pd), - mit einer weiteren Strukturtiefe (dd), gemessen als optischer Wegunterschied zwischen den weiteren Beugungs-Positivstrukturen (49) und den weiteren Beugungs-Negativstrukturen (50) senkrecht zu einem dieser weiteren Strukturen (49, 50) jeweils umgebenden Flächenabschnitt der Gitterfläche (33).
Optische Beugungskomponente nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch - ein Verhältnis (pd / dd) zwischen der weiteren Gitterperiode (pd) und der weiteren Strukturtiefe (dd), welches größer ist als 10, und/oder - durch ein Periodenverhältnis (ph / pd) der ersten Gitterperiode (ph) zur weiteren Gitterperiode (pd) im Bereich zwischen 0,9 und 1,1, und/oder, - dass -- die erste Gitterperiode (ph) längs einer ersten Perioden-Laufrichtung (39) des ersten Beugungsgitters (35) verläuft, -- die weitere Gitterperiode (pd) längs einer weiteren Perioden-Laufrichtung (51) des weiteren Beugungsgitters (48) verläuft, -- wobei die beiden Perioden-Laufrichtungen (39, 51) nicht zueinander parallel verlaufen.
Optische Beugungskomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächen der Beugungs-Positivstrukturen (37, 40, 49) und der Beugungs-Negativstrukturen (38, 41, 50) der verschiedenen Beugungs-Strukturgruppen (35, 36, 48) gleiche Beiträge zur gesamten Gitterfläche (33) liefern.
Optische Beugungskomponente (117; 118; 119; 120; 121) - mit einem periodischen Gitter-Strukturprofil mit Beugungs-Strukturen, aufweisend drei Beugungsstruktur-Niveaus (N₁ bis N₃; N₁ bis N₄, N₁ bis N₅), - die unterschiedliche Strukturtiefen relativ zu einer Referenzebene vorgeben, - wobei die Anordnung der Beugungs-Strukturen derart ist, dass ein Wellenlängenbereich um eine erste Ziel-Wellenlänge λ₁ im infraroten Wellenlängenbereich, die von dem Gitter-Strukturprofil gebeugt wird, Strahlungsanteile mit mindestens drei verschiedenen Phasen aufweist, die miteinander destruktiv wenigstens in der nullten und/oder +/- ersten Beugungsordnung der ersten Ziel-Wellenlänge λ₁ interferieren, - wobei die Beugungsstruktur-Niveaus (N₁ bis N₃; N₁ bis N₄, N₁ bis N₅) eine Topographie einer sich längs einer Perioden-Laufrichtung regelmäßig wiederholenden Gitterperiode des Gitter-Strukturprofils vorgeben, - wobei die Beugungsstruktur-Niveaus (N₁ bis N₃; N₁ bis N₄, N₁ bis N₅) aufweisen: -- ein Neutral-Beugungsstruktur-Niveau (N₂), welches einer Referenzhöhe von Null entspricht, -- ein Positiv-Beugungsstruktur-Niveau (N₁), welches gegenüber dem Neutral-Beugungsstruktur-Niveau um eine optische Weglänge von λ₁ / 4 +/- 20 % höher angeordnet ist, und -- ein Negativ-Beugungsstruktur-Niveau (N₃; N₃, N₄, N₃, N₄, N₅), welches gegenüber dem Neutral-Beugungsstruktur-Niveau um eine optische Weglänge von λ₁ / 4 +/- 20 % niedriger angeordnet ist.
Optische Beugungskomponente nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gitterperiode des Gitter-Strukturprofils in vier Periodenabschnitte der Beugungsstruktur-Niveaus unterteilt ist, wobei zwei der vier Periodenabschnitte als Neutral-Beugungsstrukturabschnitte mit dem Neutral-Beugungsstruktur-Niveau (N₂) ausgeführt sind, einer der vier Periodenabschnitte als Positiv-Beugungsstrukturabschnitt (N₁) mit dem Positiv-Beugungsstruktur-Niveau ausgeführt ist und einer der vier Periodenabschnitte als Negativ-Beugungsstrukturabschnitt (N₃) mit dem Negativ-Beugungsstruktur-Niveau ausgeführt ist.
Optische Beugungskomponente nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Periodenabschnitte längs der Perioden-Laufrichtung (x) gleiche Länge (x_N) +/- 20 % aufweisen.
Optische Beugungskomponente nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch folgende Abfolge der vier Periodenabschnitte: Positiv-Beugungsstruktur-Niveau (N₁), Neutral-Beugungsstruktur-Niveau (N₂), Negativ-Beugungsstruktur-Niveau (N₃), Neutral-Beugungsstruktur-Niveau (N₂).
Optische Beugungskomponente nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Beugungs-Strukturen derart ist, dass ein Ziel-Wellenlängenbereich, enthaltend die erste Ziel-Wellenlänge λ₁, im infraroten Wellenlängenbereich, der von dem Gitter-Strukturprofil gebeugt wird, Strahlungsanteile mit mindestens drei verschiedenen Phasen aufweist, die miteinander destruktiv wenigstens in der nullten und/oder +/- ersten Beugungsordnung der ersten Ziel-Wellenlänge λ₁ interferieren, wobei im Ziel-Wellenlängenbereich neben der ersten Ziel-Wellenlänge λ₁ auch eine hiervon verschiedene zweite Ziel-Wellenlänge λ₂ liegt, wobei die Anordnung der Beugungs-Strukturen derart ist, dass auch ein Wellenlängenbereich um die zweite Ziel-Wellenlänge λ₂ im infraroten Wellenlängenbereich, der von dem Gitter-Strukturprofil gebeugt wird, Strahlungsanteile mit mindestens drei verschiedenen Phasen aufweist, die miteinander destruktiv wenigstens in der nullten und/oder +/- ersten Beugungsordnung der zweiten Ziel-Wellenlänge λ₂ interferieren, wobei für die beiden Ziel-Wellenlängen λ₁ und λ₂ gilt: (λ₁ - λ₂)² / (λ₁ + λ₂)² < 20 %.
EUV-Kollektor (24) zum Einsatz in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage mit einer optischen Beugungskomponente (34; 46; 47; 57; 58; 59; 60; 64; 71; 76; 80; 86; 91; 92; 93; 94; 95; 117; 118; 119; 120; 121) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
EUV-Kollektor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektorspiegel derart ausgeführt ist, dass er EUV-Strahlung (3) hin zu einem Fokalbereich (26) führt, wobei die optische Beugungskomponente derart ausgeführt ist, dass sie die Strahlung (30) der mindestens einen Ziel-Wellenlänge weg vom Fokalbereich (26) führt.
Beleuchtungssystem mit einem EUV-Kollektor (24) nach Anspruch 13 oder 14 und mit einer Beleuchtungsoptik (6) zur Beleuchtung eines Objektfeldes (4), in dem ein abzubildendes Objekt (10) anordenbar ist, mit EUV-Nutzlicht als Beleuchtungslicht (3).
Optisches System mit einem Beleuchtungssystem nach Anspruch 15 und mit einer Projektionsoptik (7) zur Abbildung des Objektfeldes (4) in ein Bildfeld (8), in welchem ein Substrat (11) anordenbar ist, auf welches ein Abschnitt des abzubildenden Objekts (10) abzubilden ist.
Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einem optischen System nach Anspruch 16 und mit einer EUV-Lichtquelle (2).
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die EUV-Lichtquelle (2) eine Pumplichtquelle zur Erzeugung eines EUV-Wellenlängen generierenden Plasmas aufweist, wobei die Pumplichtquelle zur Erzeugung eines Vorpulses mit einer Vorpulslicht-Wellenlänge und zur Erzeugung eines Hauptpulses mit einer Hauptpulslicht-Wellenlänge ausgeführt ist, wobei sich die Vorpulslicht-Wellenlänge von der Hauptpulslicht-Wellenlänge unterscheidet.
Verfahren zur Herstellung eines strukturierten Bauteils mit folgenden Verfahrensschritten: - Bereitstellen eines Retikels (10) und eines Wafers (11), - Projizieren einer Struktur auf dem Retikel (10) auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers (11) mithilfe der Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 17 oder 18, - Erzeugen einer Mikro- und/oder Nanostruktur auf dem Wafer (11).
Strukturiertes Bauteil, hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch 19.