DE60132355T2

DE60132355T2 - Schutzüberschichtung für replizierte beugungsgitter

Info

Publication number: DE60132355T2
Application number: DE60132355T
Authority: DE
Inventors: Xiaojiang J. San Diego PAN; Richard G. San Diego Morton; Alexander I. San Diego Ershov
Original assignee: Cymer Inc
Current assignee: Cymer Inc
Priority date: 2000-12-07
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2008-05-08
Anticipated expiration: 2021-11-08
Also published as: EP1340106B1; US6511703B2; TW548336B; AU2002239525A1; JP4549019B2; EP1340106A2; JP2004514794A; EP1340106A4; DE60132355D1; US20020001672A1; WO2002045475A3; WO2002045475A2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Beugungsgitter und, insbesondere, auf Techniken, die zum Verbessern der Funktionsweise von Beugungsgittern und die Verlängerung deren Lebensdauer verwendet werden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Beugungsgitter werden häufig in Lasern verwendet, um nur einen schmalen Bereich von Wellenlängen des Lichts, zentriert um eine bestimmte Wellenlänge herum, zurück in den Resonanzhohlraum eines Lasers zu reflektieren. Lichtenergie in diesem schmalen Wellenlängenbereich tritt mit dem Hohlraum in Resonanz und wird über einen teilreflektiven Spiegel an dem anderen Ende des Hohlraums abgegeben. Beispiele solcher Beugungsgitter und verschiedener Verfahren, um diese Beugungsgitter herzustellen, sind in den US-Patenten Nr.'n 5,080,465 ; 5,436,764 ; und 5,493,393 beschrieben.
Typischerweise wird zuerst ein Master-Beugungsgitter hergestellt. Dieses Master-Gitter wird dann dazu verwendet, viele Replika-Gitter herzustellen. Jedes dieser Replika-Gitter kann dann als ein Master-Gitter verwendet werden, um andere Replika-Gitter zu bilden.
Ein Master-Gitter kann, wie in dem '465 Patent beschrieben ist, dadurch gebildet werden, dass Aluminium über ein Substrat, wie beispielsweise Glas, niedergeschlagen wird. Ein Diamantwerkzeug kann dann, unter einer interferometrischen Steuerung, dazu verwendet werden, sehr eng beabstandete Nuten in der Aluminiumschicht zu erzeugen. Die Trennung der Nuten ist zu der Wellenlänge des Lichts, das durch das Gitter reflektiert werden soll, und zu der Enge des Bereichs der Wellenlänge, der erforderlich ist, dass er reflektiert wird, in Bezug gesetzt. In einem Beispiel ist das Diamantwerkzeug in der Größenordnung von zehntausenden Nuten pro Inch ausgelegt. Die Beugungsgitterfläche kann zehn Inch lang und ein Inch breit sein. Die Erzeugung eines Präzisions-Master-Gitters durch einen physikalischen Vorgang ist ein äußerst zeitaufwändiger und kostspieliger Vorgang.
Wenn einmal ein Master-Gitter hergestellt worden ist, können Replikas des Gitters unter Verwendung von Techniken, wie solche, die in dem Artikel von Torbin und Wishin in dem Soviet Journal of Optical Technology, Vol. 40(3) (März 1973): 192-196, beschrieben sind, hergestellt werden. In einem solchen Verfahren wird ein Trennmittel, wie beispielsweise Silber, Gold, Kupferglyzerin, Camuba-Wachs, Debutyphthalat oder Öl mit niedrigem Dampfdruck auf der Oberfläche des Master-Teils beschichtet. Eine dünne (z. B. 1 Mikrometer), reflektive Schicht, wie beispielsweise Aluminium, wird dann auf der Trennschicht niedergeschlagen. Ein nicht gehärteter Polyesterzement (Epoxidharz) kann dann auf der Aluminiumschicht niedergeschlagen werden, und ein Glas- oder ein Metallsubstrat wird dann auf der Oberseite des Epoxidharzes angeordnet. Nachdem der Zement gehärtet ist, werden die Glasschicht, die Epoxidharzschicht und die Aluminiumschicht dann von dem Master-Gitter getrennt, was zu einem Replika des Master-Gitters führt.
Magnesiumfluorid ist eine bekannte, optische Beschichtung. Beschichtungen aus diesem Material, die eine Dicke von λ/4 haben, werden dazu verwendet, nicht erwünschte Reflexionen zu verringern. Auch ist gezeigt worden, dass MgF₂-Beschichtungen die Effizienz von Gittern verbessern, die bei Wellenlängen größer als ungefähr 500 bis 600 nm arbeiten (siehe Maystre, et al, Applied Optics, Vol. 19(18) (15. September 1980): 3099-3102). Al₂O₃ und SiO₂ sind gut bekannte Beschichtungsmaterialien für Ultraviolett-Wellenlängen.
Eine wichtige Verwendung für replizierte Gitter ist diejenige, schmale Excimer-Laser auszulegen, die ein ultraviolettes Licht bei Wellenlängen von 248 nm und 193 nm erzeugen. Der Anmelder hat entdeckt, dass Replika-Gitter nach dem Stand der Technik eine wesentliche Funktionsverschlechterung dann erleiden, wenn sie einer intensiven, ultravioletten Strahlung, insbesondere bei einer höheren Energie mit einer Wellenlänge von 193 nm, unterworfen werden. Dasjenige, was benötigt wird, sind Replika-Gitter, die für eine Langzeitfunktion mit hoher Qualität in intensiver, ultravioletter Strahlung geeignet sind. Die WO 99/16555 bezieht sich auf einen schützenden Überzug für replizierte Beugungsgitter und offenbart alle Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung schafft ein durch einen Überzug geschütztes Beugungsgitter gemäß Anspruch 20, ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen desselben, wie es in Anspruch 1 angegeben ist, und ein entsprechendes Linienverschmälerungsmodul, wie es in Anspruch 25 angegeben ist. Ein Replika-Gitter, das eine dünne, reflektive Gitterfläche aus Aluminium besitzt, wird durch Replizieren eines Master-Gitters oder eines Submaster-Gitters hergestellt. Die dünne reflektive Oberfläche aus Aluminium kann reißen oder kann relativ dicke Korngrenzen haben, die Oxide und Hydroxide aus Aluminium enthalten, und ist typischerweise auch natürlich mit einem Aluminiumoxidfilm beschichtet. Das Gitter wird darauf folgend in einer Vakuumkammer mit einer oder zwei dünnen, reinen, dichten Aluminiumüberzugsschicht(en) überzogen und dann wird bzw. werden auch in dem Vakuum die Aluminiumüberzugsschicht oder die -schichten mit einer oder mehreren dünnen Schutzschicht(en) eines Materials, das für ultraviolette Strahlung transparent ist, überzogen. Vorzugsweise wird die Dicke der transparenten Schutzschichten so ausgewählt, um eine Phasenverschiebung bei den vorgeschlagenen Betriebswellenlängen einer ganzen Zahl von 2π zu erzeugen. Die dünne Schutzschicht schützt nicht nur das Aluminium gegen durch ultraviolette Strahlung verursachte Degradation, sondern verbessert auch die normale Reflektivität der reflektierenden Flächen des Gitters. Das Gitter ist besonders für eine Auswahl von Wellenlängen bei einem Betrieb eines ArF-Lasers geeignet, der so arbeitet, um einen ultravioletten Laserstrahl bei einer Wellenlänge von ungefähr 193 nm zu erzeugen. Der sauerstofffreie Aluminiumüberzug verhindert, dass ultraviolettes Licht eine Beschädigung, durch Stimulieren chemischer Reaktionen in den Gittermaterialien unter der Aluminium-Gitterfläche oder in dem Aluminiumoxidfilm, verursacht. Die Schutzschichten verhindern, dass Sauerstoff an das Aluminium gelangt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Zeichnung einer Vakuumniederschlagskammer.
2 zeigt eine Zeichnung eines Abschnitts eines Replika-Gitters nach dem Stand der Technik.
3 zeigt eine Zeichnung desselben Abschnitts, wie er in 2 dargestellt ist.
4 zeigt eine Zeichnung stark vergrößert des Abschnitts, der in 3 dargestellt ist.
5 zeigt eine grafische Darstellung von Testdaten, die einen Funktionsvergleich eines überzogenen Gitters mit einem Gitter nach dem Stand der Technik darstellen.
6 zeigt eine grafische Darstellung, die eine nicht zufrieden stellende Funktionsweise eines Gitters nach dem Stand der Technik zeigt, das mit einem nicht-dichten Aluminium und dann mit MgF₂ überzogen ist.
7 stellt Funktionsdaten dar, die ein Gitter verwenden, das mit einer dichten Al-Schicht und MgF₂ beschichtet ist.
8 stellt eine Schutzbeschichtung mit vier Schichten, die für eine verbesserte Reflektivität ausgelegt ist, dar.
9A, B und C stellen Reflexionen in Phase durch Schutzbeschichtungen dar.
10 stellt Testergebnisse von MgF₂-, SiO₂- und Al₂O₃-Beschichtungen in Spiegeln in einer UV-Umgebung bei 193 nm dar.
11 stellt das Reflexionsvermögen als eine Funktion einer Beschichtungsdicke für MgF₂-, SiO₂- und Al₂O₃-Beschichtungen dar.
12 zeigt eine Tabelle, die Dicken einer Schutzschicht darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
EXPERIMENTE DES ANMELDERS
Der Anmelder hat entdeckt, dass die Aluminiumbeschichtung, die während des Replizierungsvorgangs abgeschieden ist, die typischerweise ungefähr 1 Mikrometer dick ist, Kräften während des darauf folgenden Zerlegungsschritts des Replizierungsvorgangs unterworfen werden, was dazu tendiert, sehr kleine Brüche in der Aluminiumbeschichtung zu erzeugen, und kann auch Oxide und Hydroxide aus Aluminium in den Korngrenzen enthalten. Diese Brüche und Korngrenzenbereiche lassen zu, dass kleine Mengen an ultravioletten Strahlen aus dem unterlegenden Epoxidharz heraustreten, wenn das Gitter in einem Excimer-Laser zum Einsatz kommt. Das ultraviolette Licht, das das Epoxidharz erreicht, verursacht eine Fotozersetzung des Epoxidharzes, was Gase freisetzt, die Blister in der überlegenden Aluminiumbeschichtung hervorrufen. Diese Blisterbildung erhöht stark Streuverluste aus den reflektierenden Facetten des Gitters. Das ultraviolette Licht verursacht auch eine Massenschrumpfung des Epoxidharzes, was die ursprüngliche Nut-Form verschlechtert, was einen Verlust der Reflektivität in der Größe der gewünschten Beugung hervorruft. Diese Effekte begrenzen ernsthaft die nutzbare Lebensdauer des Gitters, was bewirkt, dass das Gerät, in dem es verwendet wird, unter relativ häufigen Intervallen nicht verfügbar ist.
Zweite Aluminiumbeschichtung
Der Anmelder ist in der Lage, teilweise das Problem, das durch die Risse in der ursprünglichen Aluminiumschicht des Replika-Gitters verursacht ist, durch Abscheiden eines anderen, dünnen, reflektiven Überzugs aus Aluminium von ungefähr 100 nm bis 200 nm auf der Oberfläche des Replika, nachdem das Replika von dem Master entfernt und gereinigt worden ist, zu lösen. Der Überzug wird in einer Vakuumkammer durch Sputtern oder Aufdampfen erzeugt. Dieser Überzug führt zu der hauptsächlichen Verbesserung in der Funktionsweise des Gitters insbesondere dann, wenn es für eine Wellenlängenauswahl in einem KrF-Excimer-Laser verwendet wird, der bei einer Wellenlänge von ungefähr 248 nm arbeitet. Allerdings hat der Anmelder entdeckt, dass gerade mit einem Überzug aus Aluminium eine wesentliche Funktionsverschlechterung dann auftrat, wenn das Gitter für eine Wellenlängenauswahl in einem ArF-Excimer-Laser verwendet wird, der bei einer Wellenlänge von ungefähr 193 nm arbeitet.
Der Anmelder glaubt, dass diese Verschlechterung aufgrund fotomechanischer und fotophysikalischer Quanten-Mechanismen, die eine hoch-energetische UV-Photonen-Wechselwirkung mit Sauerstoff in dem Aluminiumfilm, wie er abgeschieden ist, hervorgerufen wird; oder an der Grenze der Oxidschicht, die sich natürlich auf Aluminiumflächen bildet, wenn diese Flächen Luft ausgesetzt werden, nachdem die Aluminiumbeschichtung auf dem Gitter niedergeschlagen worden ist, erfolgt. Diese Verschlechterung kann dann noch verstärkt werden, wenn die UV-Strahlung der Aluminiumoberfläche in einer Umgebung stattfindet, die Sauerstoff, wie beispielsweise Luft, enthält. Allerdings können gerade dann, wenn der Raum über der Aluminiumfläche mit Stickstoff während der Perioden einer Bestrahlung mit UV gespült wird, Reaktionen mit Sauerstoff in Filmen mit einer Al₂O₃-Oberfläche oder in den Korngrenzenbereichen die Funktionsweisen verschlechtern.
Dichte Aluminiumbeschichtung mit einem MgF₂-Überzug
1 beschreibt ein Verfahren zum Beschichten eines Gitters, um ein Gitter zu schaffen, das für eine Langzeitbenutzung in ultravioletten Umgebungen mit hoher Intensität verwendet werden.
Der Anmelder hat Beschichtungsvorgänge mit einem Gitter nach dem Stand der Technik durchgeführt, das Dimensionen von ungefähr 250 mm in der Länge, 35 mm dick und 35 mm in der Breite besaß, um Gitter mit einer wesentlich erhöhten Lebensdauer und verbesserten Funktionsweise herzustellen. Die Nuten dieses Gitters sind mit ungefähr 88,77 Nuten pro mm beabstandet. 2 zeigt eine Zeichnung eines Schnitts der Gitterfläche. Das Gittersubstrat 40 ist Glas, das mit einer Epoxidharzschicht 42 überzogen ist, die ungefähr 15 Mikrometer dick ist, die mit einer 1 Mikrometer dicken Aluminiumschicht 44 abgedeckt ist. Die Nuten sind unter Intervallen von 11,7966 Mikrometern beabstandet und sind dreieckförmig und ungefähr 3,5 Mikrometer an dem tiefen Ende jeder Nut tief. Die Fläche mit 3,5 Mikrometern der Nut bildet einen Winkel von 11,3° mit der Normalen zu der Fläche des Gitters. Das Gitter wird, wenn es in einer Littrow-Konfiguration für eine Wellenlängenauswahl in einem Laser verwendet wird, mit 11,3° zu dem einfallenden Strahl gekippt, so dass der einfallende Strahl die kurze Fläche unter 90 Grad trifft. Die Fläche mit 3,5 Mikrometern ist die reflektive Fläche. In einem ArF-Laser, der bei einer Wellenlänge von 193,38 nm arbeitet, ist zweimal der Abstand zwischen aufeinander folgenden, kurzen Flächen exakt gleich zu 122 Wellenlängen des ArF-Lichts mit 193,38 nm. Zweimal der Abstand zwischen den kurzen Flächen entspricht auch exakt gleich 95 Wellenlängen des KrF-Lichts bei 248,35 nm. Deshalb kann dasselbe Gitter für eine Wellenlängenauswahl entweder von KrF-Lasern oder ArF-Lasern verwendet werden.
Wie nun 1 zeigt, ist ein repliziertes Gitter 2 nach dem Stand der Technik in einer physikalischen Dampfniederschlag-Vakuumkammer 4 oberhalb von Dampfquellen aus Aluminiummetall und Magnesiumfluorid montiert. Aluminium ist in einem Aluminium-Tiegel 6 enthalten und Magnesiumfluorid ist in einem Magnesiumfluorid-Tiegel 8 enthalten, wobei beide auf einem drehbaren Halter 10 montiert sind, der so gedreht wird, um eine erste Beschichtung aus Aluminium und eine zweite Beschichtung aus MgF₂ zu erzielen. Eine Vakuumpumpe 12 erzielt einen Vakuumdruck von 10^–6 Torr oder geringer, was ausreichend ist, um einen mittleren, freien Weg mehrere Male länger als der Abstand zwischen der Quelle und dem Gitter sicherzustellen. Dies führt zu einem im Wesentlichen kollisionsfrei en atomaren oder molekularen Niederschlag. Auch ist, bei diesem Druck, die Kollisionsrate der Hintergrundgase, wie beispielsweise Sauerstoff oder Wasserstoff, mit der Oberfläche, die beschichtet werden soll, wesentlich geringer als die Ankunftsrate von Aluminium-Atomen oder Magnesiumfluoridmolekülen. Dies führt zu dem Niederschlag von reinem, dichtem Aluminium und Magnesiumfluorid auf der Gitterfläche. Dabei ist sehr wenig Sauerstoff oder Wasserstoff innerhalb der Masse der Beschichtungsmaterialien vorhanden. Die Quellen werden mit einem Elektronenstrahl 16 von einer Elektronenstrahlquelle 14 in der herkömmlichen Art und Weise erwärmt, wobei der Strahl zu der Stelle des Tiegels mit einem Magnetfeld von einer magnetischen Quelle (nicht dargestellt) gebogen wird.
Um eine sekundäre Aluminiumbeschichtung und einen MgF₂-Überzug zu erzielen, ist das Gitter 2 in einer Vakuumkammer 4 unter einem Winkel derart montiert, dass die Beschichtungs-Atome auf die Gitterfläche unter einem Winkel von ungefähr 50 Grad zu der Normalen auftreffen. Dies bedeutet, dass die Atome auf der kurzen Fläche unter einem Winkel von 29 Grad zu der Normalen zu der kurzen Fläche und auf die lange Fläche unter einem Winkel von ungefähr 61 Grad zu der Normalen dieser Oberflächen auftreffen. Der Beschichtungsvorgang sollte fortfahren, bis eine dichte Aluminiumdicke von ungefähr 100 nm erreicht ist. Der Halter 10 wird, ohne Unterbrechung des Vakuums in der Kammer 4, dazu verwendet, die MgF₂-Quelle an Ort und Stelle zu drehen, und einen Überzug aus MgF₂ von ungefähr 54 nm wird über der Aluminiumbeschichtung auf der kurzen Fläche des Gitters angeordnet. Die Dicken beider Beschichtungen auf der langen Fläche werden ungefähr 55% der entsprechenden Dicke auf der kurzen Fläche sein. Das Ergebnis der doppelten Beschichtung ist in den 3 und 4 dargestellt.
Testergebnisse
Gitter, die entsprechend mit dem dichten Aluminium und einem MgF₂-Überzug überzogen sind, wurden durch den Anmelder in Wellenlängen-Auswahlmodulen an einem ArF-Laser getestet und mit nicht dicht überzogenen Gittern nach dem Stand der Technik verglichen.
Daten von dem ArF-Experiment sind in 5 dargestellt. Nach ungefähr 20 Millionen Impulsen bei 10 mJ pro Impuls mit 193 nm wurde das Gitter nach dem Stand der Technik in dem Reflexionsvermögen auf ungefähr 75% dessen Anfangswerts herabgesetzt; wogegen das Gitter, das entsprechend der vorliegenden Erfindung überzogen war, noch ein Refle xionsvermögen von mehr als 95% seines Anfangswerts lieferte. 7 zeigt Daten, die darstellen, dass die einzelne Beschichtung aus MgF₂ ausgezeichnete Ergebnisse bis zu ungefähr 2 Milliarden Impulsen erzielt. Allerdings haben die fortgeführten Tests des Anmelders gezeigt, dass sich die Gitter schnell nach ungefähr 2 Milliarden Impulsen verschlechtern.
Die Anmelder haben festgestellt, dass die Verschlechterung in den Bereichen mit höherem Fluss des Gitters beginnt, was anzeigt, dass die Verschlechterung nach 2 Milliarden Impulsen aufgrund akkumulierter UV-Strahlung erfolgt. Die Anmelder vermuten, dass die Strahlung dünne Risse in dem MgF₂ hervorruft, die mit der Zeit anwachsen, was eine durch UV unterstützte Oxidation des unterlegenden, reinen, dichten Aluminiumüberzugs ermöglicht.
Andere Beschichtungen
Obwohl die MgF₂-Beschichtung, die in den 3 und 4 dargestellt ist, eine sehr starke Verbesserung der Lebensdauer für die Gitter in einem ArF-Laser-LNP ergeben, werden andere Beschichtungen anstelle von MgF₂ oder zusätzlich dazu benötigt, um die Gitterfläche gegen eine Verschlechterung über ungefähr 2 Milliarden Impulse hinaus zu schützen. Weiterhin haben die Anmelder entdeckt, dass eine wesentliche Verbesserung in dem Reflexionsvermögen aus der Verwendung von mehreren Beschichtungen resultieren kann.
Beschichtungsdicke, um das Reflexionsvermögen zu verbessern
Reines Aluminium besitzt einen maximalen Reflexionskoeffizienten von ungefähr 92,5% bei 193 nm. Obwohl dies ein ausreichendes Reflexionsvermögen für einige Anwendungen ist, ist es manchmal erwünscht, das Reflexionsvermögen noch weiter zu erhöhen. Ein höheres Reflexionsvermögen würde nicht nur dazu führen, dass Laser effizienter arbeiten, sondern wird auch den Prozentsatz einer Laserleistung verringern, die durch die Gitterfläche absorbiert wird. In dem Fall einer Aluminiumfläche, die vorstehend diskutiert ist, wird ein Maximum von 92,5% des Lichts bei 193 nm reflektiert, allerdings wird der Rest von 7,5% des Lichts absorbiert. Excimer-Laser nach dem Stand der Technik besitzen 10-20 W einer Lichtleistung, die auf das Gitter während des Betriebs gehen. Ein Absorbieren von 7,5% dieser Leistung wird bewirken, dass sich die Gitterfläche erwärmt. Dies wiederum könnte wesentliche Verschlechterungen in den Eigenschaften des Laserstrahls, der durch diesen Laser erzeugt wird, wie beispielsweise spektrale Bandbreite, Divergenz und auch Form und Größe des Laserstrahls, verursachen. Diese Verschlechterungen können diesen Laser nicht geeignet für die Mikrolithografie-Belichtung machen und erzwingen eine Verringerung in der Leistung, was demzufolge den Durchsatz bei der Mikrolithografie verringert und die Kosten der integrierten Schaltungen erhöht. Deshalb ist es erwünscht, das Reflexionsvermögen der Gitterfläche zu erhöhen.
Das Reflexionsvermögen der Al-Fläche kann dann erhöht werden, wenn sie mit einer Schicht oder mehreren Schichten aus dielektrischen Materialien, wie beispielsweise MgF₂, Al₂O₃, SiO₂ und andere, überzogen wird. In diesem Fall wird die Aluminiumfläche mit abwechselnden Schichten aus Materialien mit hohem und niedrigem Brechungsindex beschichtet. Als Materialien mit niedrigem Brechungsindex können MgF₂ und SiO₂ verwendet werden. Al₂O₃ ist andererseits ein Beispiel eines Materials mit hohem Brechungsindex.
Vorzugsweise werden die Beschichtungsdicken in einer solchen Art und Weise ausgewählt, dass Reflexionen von jeder Schicht jeweils in Phase zueinander sind, so dass die Totalreflexion entsprechend erhöht wird. In Phase bedeutet hierbei, dass die Phasendifferenzen dieser Reflexionswellen ganze Zahlen von 2π Radian sind. Die 9A, 9B und 9C stellen die Überzugsstruktur für Überzüge mit einer, zwei und vier Schichten dar. In dem Aufbau dieser Beschichtungen besitzen alle Schichten, mit Ausnahme der Schicht, die am nächsten zu der Aluminiumfläche liegt, eine geometrische Dicke von ungefähr λ/4·n, wobei π der Brechungsindex des Schichtmaterials ist und λ die Wellenlänge ist. Diese Dicke bedeutet, dass das Licht, das durch diese Schicht zweimal läuft, eine Phasenverschiebung von π haben wird. Diese Tatsache, und die Tatsache, dass das Licht eine zusätzliche Phasenverschiebung von π besitzt, wenn es von der Zwischenfläche der Materialien mit hohem und niedrigem Brechungsindex reflektiert wird, wenn es von der Seite mit hohem Brechungsindex aus ankommt, und eine Phasenverschiebung von Null hat, wenn es von der Seite des niedrigen Brechungsindex aus ankommt, vorausgesetzt, dass die Phasendifferenz aller reflektierten Wellen eine ganze Zahl von 2π ist, bedeutet, dass sie sich alle gegenseitig beeinflussen/überlagern, was das gesamte Reflexionsvermögen erhöht.
Wie vorstehend angegeben ist, ist die bevorzugte Dicke jeder transparenten Schutzschicht eine Dicke entsprechend einer Phasenverschiebung 2π, allerdings ist, wenn dies nicht einfach vorzunehmen ist, eine andere, bevorzugte Maßnahme diejenige, alle transparenten Schutzschichten so auszulegen, dass die gesamte Phasenverschiebung durch diese eine ganze Zahl von 2π ist.
Die Dicke ist, wie für die erste Schicht auf der Aluminiumfläche, geringer als λ/4n in dem Fall von einem Aufbau mit 2 und 4 Schichten, da die Phasenverschiebung zwischen 0 und π in der Zwischenfläche dieser Schicht und der Al-Fläche liegt. Ähnlich liegt die Dicke einer einzelnen Schicht aus MgF₂ in einem Aufbau mit einer einzelnen Schicht zwischen λ/4n und λ/2n. Der Leser wird auf zahlreiche optische Referenzen hingewiesen, die im Detail Techniken zum Auswählen dieser Beschichtungsdicken erläutern, um ein maximales Reflexionsvermögen zu erreichen. Genauer gesagt ist eine empfohlene Referenz Chapter 40 des Handbook of Optics, Volume I, Seiten 42-1 bis 42-54, veröffentlich von McGraf Hill mit Büros in New York und vielen anderen Städten. Der Editor-In-Chief ist Michael Bass.
Unter Bilden eines Überzugs in Form einer einzelnen Schicht aus MgF₂ kann das Reflexionsvermögen der Aluminiumfläche leicht erhöht werden. Zum Beispiel kann ein Überzug aus Al mit einer MgF₂-Schicht mit einer Dicke von ungefähr 50 nm deren Reflexionsvermögen auf bis zu 93,2% erhöhen. Es ist bevorzugt, das Reflexionsvermögen noch weiter zu erhöhen. Hierfür kann ein Mehrschicht-Überzug verwendet werden. Dieser Überzug besteht aus abwechselnden Schichten aus Materialien mit hohem und niedrigem Brechungsindex. Ein Überzug aus zwei Schichten, der eine 23 nm dicke MgF₂-Schicht als eine erste Schicht oberhalb einer Al-Fläche besitzt, und eine 26 nm dicke Schicht aus Al₂O₃ auf der Oberseite von MgF₂ besitzt, wird das gesamte Reflexionsvermögen bei 193 nm auf ungefähr 95,5% heraufsetzen. Ein noch höheres Reflexionsvermögen kann unter Verwendung eines Überzugs mit vier Schichten erreicht werden, wie:
Luft
26 nm dickes Al₂O₃
34 nm dickes MgF₂
26 nm dickes Al₂O₃
23 nm dickes MgF₂
Aluminium.
Diese Beschichtung, die in 8 dargestellt ist, wird ein gesamtes Reflexionsvermögen von ungefähr 97,1% bei 193 nm haben. In allen diesen Beschichtungen wird MgF₂ als ein Material mit niedrigem Brechungsindex (n = 1,43) verwendet, während Al₂O₃ als ein Material mit hohem Brechungsindex (n = 1,8) verwendet wird. Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet können erkennen, dass andere Materialien mit hohem und niedrigem Brechungsindex verwendet werden können.
Der Vorteil dieser Mehrschicht-Beschichtung ist derjenige, dass die gesamte Dicke des dielektrischen Films ziemlich gering ist: ungefähr 78 nm in dem Fall eines Überzugs mit zwei Schichten und ungefähr 109 nm in dem Fall eines Überzugs mit vier Schichten. Deshalb ist er wesentlich kleiner als die Größe der Nut, die typischerweise etwas größer als 3.000 nm ist. Die Erhöhung des gesamten Reflexionsvermögens von ungefähr 92,5% (unbeschichtetes Al) auf 97,1% (mit vier Schichten überzogenes Al) ist sehr wichtig, insbesondere dann, wenn diese Beschichtung bei einem Gitter verwendet wird, das in einem UV-Laser mit hoher, durchschnittlicher Leistung, wie beispielsweise einem Excimer-Lithografie-Laser, arbeitet.
Die Al-Beschichtung absorbiert das gesamte Licht, das nicht reflektiert wurde. Das bedeutet, dass, in dem Fall von nicht beschichtetem Aluminium, 100% – 92,5% = 7,5% des einfallenden Lichts absorbiert wird. Andererseits wird, in dem Fall eines Überzugs mit vier Schichten, nur 100 – 97,1% = 2,9% des einfallenden Lichts absorbiert. Deshalb verringerte man durch Erhöhen des gesamten Reflexionsvermögens von 92,5% auf 97,1% tatsächlich das Absorptionsvermögen um 7,5% geteilt durch 2,9% gleich 2,59-mal. Eine Verringerung der gesamten Leistung, die durch das Beugungsgitter absorbiert ist, ist sehr wichtig, da sie die gesamten thermischen Effekte und die thermischen Störungen in den Eigenschaften des Laserstrahls, verursacht durch die Massenerwärmung des Gitters, verringert, da diese Effekte normalerweise proportional zu der absorbierten Leistung sind.
Andere Techniken für die Anwendung mehrerer Schichten zum Erhöhen des normalen Reflexionsvermögens können verwendet werden, um das normale Reflexionsvermögen verglichen mit einer nicht beschichteten Aluminiumfläche, zu erhöhen. Ein sehr wichtiges Merkmale dieser Erfindung ist dasjenige, dass die Beschichtungen so ausgewählt werden, um zwei Ziele zu erreichen, (1) Schutz der Gitterfläche gegen ultraviolette Strahlung, die durch eine Verschlechterung hervorgerufen wird, und (2) Verbessern des normalen Reflexionsvermögens von den reflektierenden Gitterflächen. Diese Verbesserung in dem Reflexionsvermögen besitzt zwei wichtige Effekte: (1) ein größeres Reflexionsvermögen erhöht die Effizienz des Gitters und verbessert die gesamte Funktionsweise des Lasers, und (2) ein größeres Reflexionsvermögen bedeutet, dass weniger Lichtenergie an der Gitterfläche absorbiert wird, was die thermische Belastung an dem Gitter verringert, was Temperaturerhöhungen hervorrufen kann und zu einer Störung der Fläche führt, was wiederum nachteilig die Funktionsweise des Gitters beeinflussen könnte.
MgF₂ und Al₂O₃
Eine einzelne Beschichtung aus Al₂O₃, mit einer Dicke von 24 nm, kann über eine 23 nm dicke Beschichtung als MgF₂ aufgebracht werden, wie dies vorstehend diskutiert ist. Vorzugsweise wird das Al₂O₃ durch Hinzufügen eines Al₂O₃-Tiegels an dem sich drehenden Halter 10, der in 1 dargestellt ist, aufgebracht. Al₂O₃ ist viel fester als MgF₂. Es schützt das MgF₂ gegen eine UV-Beschädigung und verbessert das Reflexionsvermögen, wie dies vorstehend beschrieben ist. 8 stellt die Beschichtung aus vier Schichten, wie vorstehend diskutiert ist, dar, die ein 23 nm dickes MgF₂, ein 26 nm dickes Al₂O₃, ein 34 nm dickes MgF₂ und ein 26 nm dickes Al₂O₃ ist.
MgF₂ und SiO₂
Beschichtungen aus SiO₂ über dem MgF₂ können, wie dies vorstehend in Bezug auf Al₂O₃ beschrieben ist, mit ähnlichen Ergebnissen aufgebracht werden. SiO₂ ist ein Glas, und ist so weiniger brüchig als MgF₂ und schützt, wie Al₂O₃, das MgF₂ gegen eine UV-Beschädigung, was die nutzbare Lebensdauer des Gitters verlängert. Dünne Filme aus SiO₂ sind auch für UV-Strahlung transparent. Ausreichend bekannte Standard-Techniken, die dazu benötigt werden, Dicken für eine optimale Funktionsweise des Reflexionsvermögens auszuwählen, können verwendet werden, um die Dicken zu spezifizieren.
Wichtigkeit eines dichten, nicht-oxiderten Al-Überzugs
Es ist wichtig, dass der Aluminium-Überzug ein reiner, dichter Überzug aus Aluminium ist und dass die Beschichtung frei von einer Oxidation ist. Nur eine Beschichtung der originalen, gerissenen oder nicht dichten Beschichtung auf einem Gitter nach dem Stand der Technik mit MgF₂ liefert keine wesentliche Verbesserung. Tatsächlich zeigten Experimente durch den Anmelder in einer Umgebung bei 248 nm eine schlechte Anfangs-Funktionsweise und eine schnelle Verschlechterung eines Gitters, das eine MgF₂-Beschichtung besaß, allerdings mit einem Aluminiumüberzug, der unter einem Vakuumdruck höher als 0,00133 Pa (10^–5 Torr), aufgebracht wurde; siehe 6. Es ist auch wichtig, wie vorstehend angegeben ist, die MgF₂-Beschichtung auf dem Aluminiumüberzug aufzubringen, bevor irgendeine wesentliche Oxidation des Aluminiumüberzugs auftritt. Wenn ein Oxidfilm auf dem Aluminium vorhanden ist, wird das UV chemische Änderungen innerhalb der MgF₂-Schicht hervorrufen und die Gitterfläche zerstören, was demzufolge das Reflexionsvermögen verringert. Es sollte angemerkt werden, dass das Erfordernis eines reinen, dichten Aluminiumüberzugs normalerweise dann nicht wichtig ist, wenn das Gitter in Umgebungen verwendet wird, wo die UV-Intensität niedrig ist, wie beispielsweise im Astronomie-Bereich. Der reine, dichte Aluminiumüberzug ist allerdings sehr wichtig unter hohen UV-Niveaus, wie beispielsweise solche, die durch Excimer-Laser erzeugt werden. In bevorzugten Ausführungsformen haben die Anmelder zwei getrennte, dichte Al-Schichten spezifiziert, wie dies in den Beispielen angegeben ist, die in 12 dargestellt sind.
Vergleichstests – MgF₂, SiO₂, Al₂O₃
MgF₂ besitzt einen niedrigeren Brechungsindex als SiO₂ und Al₂O₃, was die Effektivität des Gitters (Reflexionsvermögen) weniger empfindlich gegenüber von Variationen in der Beschichtungsdicke macht. Das MgF₂-Material ist für eine Transmission bei 193 nm ausgezeichnet. Allerdings tendiert eine MgF₂-Beschichtung dazu, dass sie eine bestimmte, lokale Mikrostruktur besitzt, die Kanäle für ein Eindringen von Sauerstoff belassen kann. Für eine Gitterschutzbeschichtung kann dieses Merkmal einer MgF₂-Beschichtung noch schlechter dann sein, wenn die Gitterfläche nicht flach ist. Hydroskopische Eigenschaften einer MgF₂-Beschichtung ist ein anderer Punkt.
Andere Materialien, wie beispielsweise SiO₂ und Al₂O₃, haben unterschiedliche Strukturen (hexagonal anstelle von tetragonal) und sind amorpher als MgF₂ in dem Beschichtungsvorgang. Eine Beschichtung aus SiO₂ kann zum Beispiel gleichförmiger auf der Gitterfläche und chemisch inerter gegenüber der Umgebung als MgF₂ sein. Um die Beschichtungen in einer ultravioletten Umgebung bei 193 nm zu testen, wurden Aluminiumspiegel mit MgF₂, SiO₂ und Al₂O₃ beschichtet und Vergleichstests wurden durchgeführt. Die Testergebnisse sind in 10 ausgedruckt. SiO₂ zeigte die längste Haltbarkeit eines Beschichtungsschutzes. Die Bestrahlungslaserenergie betrug 5 mJ pro Impuls bei 193 nm. Die durchschnittliche Intensität betrug 4,5 mJ/cm². Jeder Spiegel wurde mehreren hundert Millionen Impulsen ausgesetzt, wie die Ergebnisse der 1 zeigen. Die Testspiegel befanden sich in Raumluft. Das anfängliche Reflexionsvermögen aller drei Spiegel war niedriger als 90%. Es wird angenommen, dass das relativ niedrige, anfängliche Reflexionsvermögen der Probe mit Al₂O₃ eine Oberflächenkontamination auf der Spiegelfläche vor einer Beschichtung verursacht hatte.
Ein ein wenig höherer Brechungsindex von SiO₂ als MgF₂ ändert nicht sehr stark die Intensität der Gittereffektivität in Bezug auf die Beschichtungsdicke. 11 zeigt, dass die berechnete Reflexion der Al₂O₃-Beschichtung etwas mit der Dicke einer gegebenen Schutzbeschichtung variiert (allerdings nicht sehr stark), wo der Komplex des Brechungsindex des Aluminiums 0,11 + 2,2i bei 193 nm ist (E. Palik, Optical Constants of Solids). Die Brechungsindizes von SiO₂ und MgF₂ Beschichtungsmaterialien sind auch in der Figur dargestellt.
Die Ergebnisse, die in 10 angegeben sind, zeigen, dass sowohl SiO₂ als auch Al₂O₃ einen wesentlichen, zusätzlichen Schutz verglichen mit MgF₂ lieferte. Die bevorzugten Dicken sind solche, die hohen Reflexionsvermögen in der grafischen Darstellung in der 11 entsprechen. Zum Beispiel wären ungefähr 20 nm für SiO₂ und ungefähr 15 nm oder 64 nm für Al₂O₃ bevorzugt.
12 zeigt eine Matrix aus Beschichtungen für ein Gitter, das für eine Linienverschmälerung eines ArF-Excimer-Lasers verwendet werden soll.
Während besondere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, wird für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet ersichtlich werden, dass Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne diese Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel werden Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet verstehen, dass bevorzugte Dicken für die Aluminiumbeschichtung von ungefähr 50 nm bis ungefähr 200 nm reichen, oder zwei dichte Beschichtungen mit 150 nm jeweils, wie dies in 12 dargestellt ist, könnten verwendet werden. Vorzugsweise ist die gesamte Dicke der Schutzschicht oder der -schichten geringer als 10% der Breite der reflektierenden Fläche des Gitters.

Claims

Verfahren zum Beschichten einer Nachbildung eines Beugungsgitters, das eine Gitterfläche mit Nuten aufweist, die reflektierende Flächen bilden, wobei das Verfahren umfasst: a) Einlegen der Nachbildung in eine Vakuumkammer und Reduzieren des Kammerdrucks auf unter 1,33 × 10^–4 Pa (10^–6 Torr); und b) Abscheiden wenigstens einer Überzugs-Reflektorschicht aus Aluminium auf der Gitteroberfläche, während der Kammerdruck unter 1,33 × 10^–4 Pa (10^–6 Torr) gehalten wird; c) Abscheiden einer Schutzschicht, die Schichten aus Material umfasst, das für ultraviolettes Licht einer Wellenlänge von 193 nm transparent ist, auf der Überzugsschicht aus Aluminium, während der Kammerdruck auf unter 1,33 × 10^–4 (10^–6 Torr) gehalten wird; d) Installieren der Nachbildung in einem Gasentladungslaser, der Laserstrahlung bei Wellenlängen von 193 nm oder weniger als 193 nm erzeugt; dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht eine der folgenden Schichten umfasst: zwei Schichten, die MgF₂ und Al₂O₃ umfassen; zwei Schichten, die Al₂O₃ und Al₂O₃ umfassen; vier Schichten, die eine erste MgF₂-Schicht, eine erste Al₂O₃-Schicht, eine zweite MgF₂-Schicht und eine zweite Schicht aus Al₂O₃ umfassen; vier Schichten, die eine erste SiO₂-Schicht, eine erste Al₂O₃-Schicht, eine zweite SiO₂-Schicht und eine zweite Al₂O₃-Schicht umfassen; eine Schicht aus MgF₂, die ungefähr 24 nm dick ist, und eine Al₂O₃-Schicht, die ungefähr 26 nm dick ist; eine erste Schicht aus MgF₂, die ungefähr 22 nm dick ist, eine zweite Schicht aus Al₂O₃-Schicht, die ungefähr 26 nm dick ist, eine dritte Schicht aus MgF₂, die ungefähr 34 nm dick ist, und eine vierte Schicht aus Al₂O₃, die ungefähr 26 nm dick ist, und wobei eine erste Schutzschicht MgF₂ oder CaF₂ ist, und sie des Weiteren eine zweite Schutzschicht umfasst, die auf der ersten Schutzschicht abgeschieden ist, wobei die zweite Schutzschicht aus einem Material besteht, das aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus SiO₂, Al₂O₃ und AlF₃ besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Überzugsschicht aus Aluminium auf der reflektierenden Fläche zwischen 200 nm und 50 nm dick ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede der reflektierenden Flächen eine Breite aufweist und die Schutzschicht auf der reflektierenden Fläche eine Dicke von weniger als 10 % der Breite hat.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede der reflektierenden Flächen eine Breite aufweist und die Schutzschicht auf der reflektierenden Fläche einer Dicke von weniger als 5 % der Breite hatte.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Schutzschicht auf wenigstens einer Gruppe von Oberflächen ungefähr 150 nm dick ist und die Aluminiumschicht ungefähr 100 nm dick ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kammerdruck unter 6,67 × 10^–5 Pa (5 × 10^–7 Torr) liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kammerdruck während der Schritte A, B und C kontinuierlich unter 10^–6 Torr gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei beide der Abscheideschritte unter Verwendung eines Elektronenstrahl-Sputterverfahrens ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei beide der Abscheideschritte unter Verwendung eines Aufdampfverfahrens ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Material, das für ultraviolettes Licht einer Wellenlänge von 193 nm transparent ist, aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus MgF₂, Al₂O₃ _, SiO₂, CaF₂, AlF₃ und GdF₃ besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schutzschicht eine einzelne Schicht aus MgF₂ umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schutzschicht eine einzelne Schicht aus SiO₂ ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schutzschicht Al₂O₃ ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schutzschicht aus MgF₂ besteht und ungefähr 24 nm dick ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schutzschicht aus MgF₂ besteht und ungefähr 90 nm dick ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schutzschicht aus SiO₂ besteht und ungefähr 20 nm dick ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schutzschicht aus SiO₂ besteht und ungefähr 80 nm dick ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schutzschicht aus Al₂O₃ besteht und ungefähr 14 nm dick ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schutzschicht aus Al₂O₃ besteht und ungefähr 64 nm dick ist.
Durch Überzug geschütztes Beugungsgitter mit einer großen Anzahl paralleler Nuten, wobei jede Nut eine reflektierende Fläche aufweist und das Gitter umfasst: a) ein starres Substrat; b) eine Aluminium-Gitterschicht, die eine große Anzahl paralleler Nuten umfasst; c) eine Klebeschicht, die die Aluminium-Gitterschicht an dem starren Substrat befestigt; d) wenigstens eine dünne reflektierende Aluminium-Überzugsschicht, die die Aluminiumgitterschicht überzieht, wobei die Aluminium-Überzugschicht eine Dicke von weniger als 200 nm auf den reflektierten Flächen hat. e) eine Schutzschicht, die aus Schichten von Material besteht, das für ultraviolettes Licht der Wellenlänge von 193 nm transparent ist, und die Aluminium-Überzugsschicht überzieht; wobei die Schutzschichten Dicken haben, die so gewählt werden, dass sie das normale Reflektionsvermögen der reflektierenden Fläche jeder Nut erhöhen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht eine der folgenden Schichten umfasst: zwei Schichten, die MgF₂ und Al₂O₃ umfassen; zwei Schichten, die SiO₂ und Al₂O₃ umfassen; vier Schichten, die eine erste MgF₂-Schicht, eine erste Al₂O₃-Schicht, eine zweite MgF₂-Schicht und eine zweite Schicht aus Al₂O₃ umfassen; vier Schichten, die eine ersten SiO₂-Schicht, eine erste Al₂O₃-Schicht, eine zweite SiO₂-Schicht und eine zweite Al₂O₃-Schicht umfassen; eine Schicht aus MgF₂, die ungefähr 24 nm dick ist, und eine Al₂O₃-Schicht, die ungefähr 26 nm dick ist; eine erste Schichte aus MgF₂, die ungefähr 22 nm dick ist, eine zweite Schicht aus Al₂O₃, die ungefähr 26 nm dick ist, eine dritte Schritt aus MgF₂, die ungefähr 34 nm dick ist, und eine vierte Schicht aus Al₂O₃, die ungefähr 26 nm dick ist, und wobei eine erste Schutzschicht MgF₂ oder CaF₂ ist, und sie des Weiteren eine zweite Schutzschicht umfasst, die auf der ersten Schutzschicht abgeschieden ist, wobei die zweite Schutzschicht aus einem Material besteht, das aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus SiO₂, Al₂O₃ und AlF₃ besteht.
Gitter nach Anspruch 20, wobei die große Anzahl paralleler Nuten einen Querschnitt aufweisen, der ungefähr dreieckig geformt ist.
Gitter nach Anspruch 21, wobei die Nuten um ungefähr 11,7966 Mikron beabstandet sind.
Gitter nach Anspruch 20, wobei die Schutzschicht so konfiguriert ist, dass sie eine Phasenverschiebung in ultraviolettem Licht einer Wellenlänge von 193 nm einer ganzen Zahl von 2π erzeugt.
Gitter nach Anspruch 20, wobei das Material, das transparent für ultraviolettes Licht einer Wellenlänge von 193 nm ist, aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus MgF₂, Al₂O₃, SiO₂, CaF₂, AlF₃ und GdF₃ besteht.
Linienverschmälerungsmodul für einen ArF-Laser, das umfasst: a) einen Prismen-Strahlaufweiter zum Aufweiten eines durch den ArF-Laser erzeugten Laserstrahls; b) ein durch einen Überzug geschütztes Beugungsgitter mit einer großen Anzahl paralleler Nuten, wobei jede Nut eine reflektierende Fläche aufweist und das Gitter umfasst; 1. ein starres Substrat; 2. eine Aluminium-Gitterschicht, die eine große Anzahl paralleler Nuten umfasst; 3. eine Klebeschicht, die die Aluminium-Gitterschicht an dem starren Substrat befestigt; 4. wenigstens eine dünne reflektierende Aluminium-Überzugsschicht, die die Aluminium-Gitterschicht überzieht, wobei die Aluminium-Überzugschicht eine Dicke von weniger als 200 nm auf den reflektierenden Flächen hat; 5. eine dünne Schutzschicht, die die Aluminium-Überzugschicht überzieht, wobei die Schutzschicht aus Schichten aus Material oder Materialien besteht, die aus einer Gruppe ausgewählt werden, die aus MgF₂, CaF₂, AlF₃, SiO₂ und Al₂O₃ besteht; c) eine Strahlwinkel-Reguliereinrichtung, die Richtungen des Laserstrahls relativ zu dem Gitter reguliert, um eine schmale Wellenlänge zur Verstärkung durch den Laser auszuwählen, wobei die Schutzschicht, oder -schichten eine Dicke bzw. Dicken hat/haben, die so ausgewählt wird/werden, dass normales Reflektionsvermögen der reflektierenden Fläche jeder Nut vergrößert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht eine der folgenden Schichten umfasst: zwei Schichten, die MgF₂ und Al₂O₃ umfassen; zwei Schichten, die SiO₂ und Al₂O₃ umfassen; vier Schichten, die eine erste MgF₂-Schicht, eine erste Al₂O₃-Schicht, eine zweite MgF₂-Schicht und eine zweite Schicht aus Al₂O₃ umfassen vier Schichten, die eine erste SiO₂-Schicht, eine erste Al₂O₃-Schicht, eine zweite SiO₂-Schicht und eine zweite Al₂O₃-Schicht umfassen eine Schicht aus MgF₂, die ungefähr 24 nm dick ist, und eine Al₂O₃-Schicht, die ungefähr 26 nm dick ist; eine erste Schicht aus MgF₂, die ungefähr 22 nm dick ist, eine zweite Schicht aus Al₂O₃, die ungefähr 26 nm dick ist, eine dritte Schicht aus MgF₂, die ungefähr 34 nm dick ist, und eine vierte Schicht aus Al₂O₃, die ungefähr 26 nm dick ist, und wobei eine erste Schutzschicht MgF₂ oder CaF₂ ist, und sie des Weiteren eine zweite Schutzschicht umfasst, die auf der ersten Schutzschicht abgeschieden ist, wobei die zweite Schutzschicht aus einem Material besteht, das aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus SiO₂, Al₂O₃ und AlF₃ besteht.
Linienverschmälerungsmodul nach Anspruch 25, wobei die Schutzschicht so konfiguriert ist, dass sie eine Phasenverschiebung in ultraviolettem Licht einer Wellenlänge von 193 nm einer ganzen Zahl von 2π erzeugt.