TWI753365B - 用於深紫外線光源的光學元件 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於一深紫外線光源之光學元件，該光學元件包括：一結晶基板；一塗層，其位於該結晶基板之一外部表面上，該塗層具有沿著遠離該外部表面延伸之一方向之一厚度；及一結構，其位於該塗層上及/或該塗層中，該結構包括沿著該方向遠離該結晶基板延伸之複數個特徵。該等特徵包括一非晶形介電材料，且經配置以使得該結構之一折射率沿著該方向變化。

Description

用於深紫外線光源的光學元件
本發明係關於一種用於深紫外線(DUV)光源的光學元件。
光微影為藉以將半導體電路圖案化於諸如矽晶圓之基板上的製程。光微影光學源提供用以曝光晶圓上之光阻的深紫外線(DUV)光。在光微影中所使用之一種類型的氣體放電光源稱為準分子光源或雷射。準分子光源通常使用氣體混合物，該氣體混合物為一或多種惰性氣體(諸如氬氣、氪氣或氙氣)與反應性物質(諸如氟或氯)之組合。準分子光源之名稱衍生自在電刺激(所供應能量)及(氣體混合物之)高壓的適當條件下，產生稱為準分子之偽分子的實情，其僅以給予能量狀態存在且在紫外線範圍內產生經放大光。準分子光源產生具有在深紫外線(DUV)範圍內之波長之光束且此光束用以使光微影設備中之半導體基板(或晶圓)圖案化。可使用單個氣體放電腔室或使用複數個氣體放電腔室來建構準分子光源。可自氣體放電腔室排出氣體放電腔室中之氣體混合物。
在一個態樣中，用於一深紫外線光源之一光學元件包括：一結晶基板；一塗層，其位於該結晶基板之一外部表面上，該塗層具有沿著遠離該外部表面延伸之一方向之一厚度；及一結構，其位於該塗層上及/或該塗層中，該結構包括沿著該方向遠離該結晶基板延伸之複數個特徵。該等特徵包括一非晶形介電材料，且經配置以使得該結構之一折射率沿著該方向變化。
實施可包括以下特徵中之一或多者。
該結晶基板可包括氟化鈣(CaF2 )。在一些實施中，在操作使用中，具有193奈米(nm)之一波長之深紫外線(DUV)光入射於該塗層，該塗層藉由減少氟自該基板上之移除來保護該CaF2 基板，且該結構之該折射率沿著該DUV光之一傳播方向變化，使得該DUV光自該光學元件之反射減少。
在一些實施中，沿著該方向之該等特徵之一範圍不大於該厚度。該結構之所有該等特徵可在該塗層內。
該等特徵及該塗層可由相同介電材料製成。
一或多個特徵可延伸至該塗層之外。
該非晶形介電材料可包括熔融二氧化矽或氧化鋁。
該複數個特徵中之每一者均相同，且該複數個特徵以一規則及重複模式相對於彼此配置。
該複數個特徵中之每一者均相同，且該複數個特徵以一隨機或偽隨機方式相對於彼此配置。
該複數個特徵中之每一者可與空間特性相關聯，且該複數個特徵中之一者之至少一個空間特性不同於其他特徵中之至少一者之空間特性。該空間特性可包括高度、寬度及形狀中之任一者。
該結構之該折射率可沿著該方向以線性方式變化。 該結構之該折射率可沿著該方向自實質上等於該結晶基板之一折射率之一值變化至實質上等於該光學元件處之一流體之一折射率之一值。該流體可包括一氮氣(N2 )沖洗氣體。
該等特徵可具有沿著100奈米(nm)或更小之該方向之一範圍。
該方向可實質上與該結晶基板之一表面正交。
該塗層可完全覆蓋該結晶基板之一表面。
在另一態樣中，一深紫外線(DUV)光源包括一腔室，其包括經組態以包圍一氣態增益介質之一殼體，及經組態以傳輸DUV光之至少一個光學元件。該至少一個光學元件包括：一基板，其包括經組態以傳輸DUV光之一結晶材料；一塗層，其位於該基板之一外部表面上，該塗層具有沿著遠離該外部表面延伸之一方向之一厚度；及一結構，其位於該塗層上及/或該塗層中，該結構包括沿著該方向遠離外部表面延伸之複數個特徵。該等特徵包括一非晶形介電材料，且該等特徵經配置以使得該結構之一折射率沿著該方向變化。
實施可包括以下態樣中之一或多者。
該複數個特徵中之一或多者可沿著該方向延伸一距離，且該距離可小於由該至少一個光學元件傳輸之DUV光之該波長。
該複數個特徵可相對於彼此配置，使得任何兩個鄰近特徵之間的一間隔在由該至少一個光學元件傳輸之DUV光之該波長之一數量級內。
經組態以傳輸DUV光之該結晶材料可包括氟化鈣(CaF2 )。
該結構之該折射率可沿著該方向自實質上等於該結晶基板之一折射率之一值變化至實質上等於包圍該光學元件之一流體之一折射率之一值。該流體可包括一氮氣(N2 )沖洗氣體。
該結構可在該塗層內。
該結構可在該塗層中且在該塗層上，使得該結構部分在該塗層內。
該DUV光源之該腔室亦可包括：一第一窗，其位於該殼體之一第一側上；及一第二窗，其位於該殼體之一第二側上，該殼體之該第二側與該殼體之該第一側相對。該至少一個光學元件包括該第一窗及該第二窗，且該塗層在該第一窗及該第二窗上。位於該第一窗上之該塗層及位於該第二窗上之該塗層可安置於在該殼體之外部之該等各別窗之表面上。在一些實施中，DUV光源亦包括一第二腔室，該第二腔室包括：一第二殼體，其經組態以將一氣態增益介質固持於該第二殼體之該內部中；一第三窗，其位於該第二殼體之一第一側上；及一第四窗，其位於該第二殼體之一第二側上，該第二殼體之該第二側與該第二殼體之該第一側相對。該至少一個光學元件進一步包括該第三窗及該第四窗。該第一窗之該外部表面及該第二窗之該外部表面可為非垂直於該DUV光之一傳播方向。
該至少一個光學元件可包括一稜鏡、一光束分光器、一透鏡及一光學補償器中之一或多者。
該折射率可沿著該DUV光之一傳播方向變化。
在一些實施中，在操作使用中，具有193奈米(nm)之一波長之DUV光入射於該塗層，該塗層藉由減少氟自該基板上之移除來保護該CaF2 基板，且該結構之該折射率沿著該DUV光之一傳播方向變化，使得該DUV光自該光學元件之反射減少。
該塗層可完全覆蓋該結晶基板之一表面。
上文及本文所描述之技術中之任一者的實施可包括製程、設備及/或方法。在以下隨附圖式及描述中闡述一或多個實施之細節。其他特徵將自描述及圖式及自申請專利範圍而顯而易見。
參看圖1A至圖1C，展示光學元件100。圖1A為光學元件100之透視圖。圖1B為沿著圖1A之線B-B'截取之光學元件100之側橫截面圖。圖1C為光學元件100在x-y平面中之視圖。圖1D展示沿著z方向隨位置而變之光學元件100之折射率。
光學元件100傳輸光束140。光束140包括深紫外線(DUV)範圍內之波長，且光學元件可用於DUV光源(諸如圖4A中所展示之光源460或圖5中所展示之光源560)。DUV範圍包括自10奈米(nm)至400奈米之波長。在其他實施中，光學元件100可用於各種其他光學系統中，且與各種其他光源結合使用。
在圖1A至圖1C中所展示之實施中，光學元件100包括經展示為安置於塗層104內之結構101。然而，在各種實施中，結構101可部分或完全在塗層104內，或其可在諸如塗層104之表面111上之塗層104上。如下文所論述，結構101提供折射之梯度指數，且減少菲涅耳反射損失。菲涅耳反射損失(或反射損失)是歸因於光學系統中組件之折射率與輸入及輸出介面處之一或多種介質之折射率之間的差異而在組件之輸入及輸出介面處產生的損失。塗層104為沿著方向109自表面106向外延伸之保護塗層。表面106為結晶基板108之外部表面。塗層104附接至結晶基板108之外部表面106。塗層104可以允許塗層104自外部表面106移除之方式附接至外部表面106。塗層104可覆蓋全部表面106。塗層104沿著方向109具有厚度107。在圖1A至圖1C之實例中，方向109平行於z方向。
結晶基板108為結晶材料(諸如氟化鈣(CaF2 )或氟化鎂(MgF2 ))，其傳輸DUV範圍內之光。結晶材料為固體材料，其成分(諸如原子或離子)配置成高度有序之微觀結構，形成沿著結晶軸延伸之晶格。
塗層104在操作使用期間(例如，當光束140與光學元件100相互作用時)防止或最小化結晶基板108之表面退化。舉例而言，在其中光束140具有193 nm之波長且結晶基板108為CaF2 之實施中，光束140導致結晶基板108中之氟之耗盡。在此等實施中，塗層104藉由充當密封件或阻擋層來保護結晶基板108，當光束140入射於結晶基板108時，該密封件或阻擋層防止氟漏出。因此，塗層104使光學元件100能夠有效地用於DUV光源中。
塗層104以與結晶基板108之折射率n3匹配之方式設計，亦即，塗層104具有與結晶材料108相同之折射率n3或非常類似於折射率n3的折射率。然而，結晶基板108之折射率n3與塗層104之外部表面111處之介質112之折射率n1為不同的。因此，在傳統光學元件(沒有結構101)中，菲涅耳反射損失出現在外部表面111處(且額外、最小損失可出現在表面106處)。舉例而言，對於其中n1=1及n3=1.5018及光束140之s及p偏振分量之法向入射角之實施，菲涅耳反射損失可為表面111處之入射光功率之約4.00-5%。菲涅耳反射損失減少光束140能夠提供至下游光學工具(諸如圖4A之微影曝光設備469)之光功率量。此外，反射損失可導致DUV光源之各種組件超出其有效及/或最佳操作等級工作，以試圖補償反射損失。此可導致DUV光源中組件之低效操作、效能退化及/或壽命縮短。
另一方面，光學元件100包括結構101，其藉由沿著方向109提供梯度或可變折射率來減少或消除此等菲涅爾損失。亦參看圖1D，光學元件100具有折射率特徵曲線110，其為沿著方向109隨位置而變之折射率。結構101之折射率表示為ns。折射率ns沿著方向109不為恆定的，而實情為沿著方向109自表面106處之折射率n3變化至光學元件100之外部表面111處之折射率n1。在圖1B之實例中，折射率ns沿著方向109以線性方式變化。在其他實施中，折射率ns可沿著方向109以其他方式變化。
諸如具有特徵102之結構101之結構通常無法直接形成於結晶材料上或結晶材料內。因此，結構101形成於塗層104上、部分於塗層104內或完全於塗層104內，該塗層104為非晶形介電材料。因而，在光學元件100中，塗層104藉由保護基板108免受光學退化而執行保護功能，且歸因於結構101而執行反射降低或消除功能。
結構101藉由特徵102之有意配置實現梯度折射率。特徵102展示於圖1A之插圖中之y-z平面中。特徵102沿著方向109延伸，且以如圖1C中所展示之模式配置，儘管特徵102在其他實施中可不同地配置。在圖1B中，結構101表示為帶有點線陰影之區。為簡單起見，在圖1A及圖1C中僅標記特徵102中之一者。
特徵102以此模式配置，使得結構101之折射率變化或為不恆定的。舉例而言，當特徵102在x、y及/或z方向上之尺寸與光束140相比較小時，特徵102沿著光束140之傳播方向呈現可變且逐漸變化的折射率ns。藉由改變折射率，減少光束140與光學元件100相互作用時產生之菲涅耳反射損失。
此外，結構101適用於與DUV光範圍中之光一起使用。減少光學元件之介面處菲涅耳反射損失之一種典型方法為在介面上置放防反射(anti-reflection；AR)塗層。AR塗層通常由具有不同折射率之介電材料之堆疊形成，且亦可稱為多層介電堆疊或布拉格(Bragg)反射鏡。然而，此等類型之AR塗層通常不適用於DUV光範圍，且/或具有比塗層104更短的典型壽命，此是歸因於AR塗層材料由DUV光之相對高光子能而退化。舉例而言，在193 nm用於AR堆疊之AR塗層可包括諸如三氟化鑭(LaF3 )、氟化釓(GdF3 )、氟化鋁(AlF3 )、氟化鈰(CeF3 )、氟化鋰(LiF)及氟化鎂(MgF2 )之氟化物。然而，此等材料在沈積時傾向於形成多孔結構，且試圖使塗層緻密化以增強193 nm之魯棒性，從而增強其在193 nm之吸收率。不可校正的氣孔導致壽命縮短。此外，此等材料之緻密化版本傾向於具有不可接受之熱吸收率及塗層應力問題，此可導致退化(例如起泡及分層)。此外，介電塗層堆疊通常可受到製造可變性的影響，且此可導致壽命效能不一致。
另一方面，結構101由與塗層104相同之材料或相同類型之材料形成，或由類似非晶形介電質形成，且由此通常將具有與塗層104之數量級相同的壽命。
塗層104及特徵102由傳輸DUV範圍內之光之非晶形介電固體材料製成。非晶形固體材料為缺乏結晶材料所特有之長程有序之固體材料。塗層104及特徵102可由例如玻璃、熔融二氧化矽、硼矽酸鹽玻璃、塑料、矽或氧化鋁製成。塗層104及特徵102可由相同非晶形介電材料或不同介電材料製成。
特徵102中之每一者具有在光學元件100形成之後不變之形狀。特徵之形狀界定彼特徵所佔據之空間之體積。在一些實施中，所有特徵具有相同形狀。在其他實施中，特徵102之形狀不同(例如為半隨機的)，且不完全相同。特徵102在圖1A及圖1C中表示為橢圓形。然而，特徵102可具有其他形狀。舉例而言，特徵102可為錐形的，其中錐形之最寬部分最接近表面106。
在圖1A至圖1C之實例中，結構101經展示為完全位於塗層104內。換言之，特徵102中無一者在z方向上延伸超出外部表面111。特徵102可使用例如乾式或濕式蝕刻過程或化學蝕刻過程形成至塗層104中。
結構可與塗層104共同延伸。舉例而言，沿著z方向之特徵102之範圍113可與塗層104之厚度107相同。範圍113展示於圖1A之插圖中。在一些實施中，範圍113小於塗層104之厚度107。此外，在一些實施中，範圍113大於厚度107，使得結構101部分位於塗層104內或位於塗層104上及塗層104中。
參看圖1C，特徵在x方向上具有中心距115，且在y方向上具有中心距116。間隔115、116表示兩個鄰近特徵102之間的距離。特徵102可以直線網格配置。在此等實施中，間隔115及間隔116在整個結構101中為均一的，使得所有特徵與最接近特徵在y方向上隔開相同間隔116，且在x方向上隔開相同間隔115。此外，間隔116及間隔115可為相同的。在其他實施中，特徵102以隨機或偽隨機方式配置。在此等實施中，間隔115及間隔116為非均一的，且任何兩個鄰近特徵102之間的距離在整個結構101中不同。
範圍113可小於光束140之波長，且間隔115、116可在光束140之波長之數量級上。舉例而言，在其中光束140之波長為193 nm之實施中，範圍113可在30與50 nm之間，且間隔115、116可在100與200 nm之間。結構101可為奈米結構，其為具有空間範圍不超過幾百奈米(nm)之尺寸之組件(諸如特徵102)之結構。
在圖1A至圖1C之實例中，光束140在介質112中沿著-z方向傳播(進入圖1C中之頁面)。光束140照射於光學元件100之外部表面111上。歸因於結構101，介質112之折射率n1與外部表面111處之塗層104之折射率ns之間的差異減小或消除，且表面106處之折射率n2與折射率n1之間的差異(若存在)已減小或消除。
在展示於圖1A至圖1C中之光學元件100中，表面106、111在x-y平面中為實質上平坦的，且結晶基板108及塗層104為板狀結構。光學元件100可用作例如窗。基板108及塗層104可具有不同形狀，諸如圖2A中所展示。此外，光學元件100可相對於光束140之傳播方向以角度定向，諸如圖2B中所展示。
圖2A及圖2B分別展示光學元件200A及200B之橫截面圖。光學元件200A及200B為光學元件100之其他實施之實例。光學元件200A及200B之橫截面圖位於y-z平面中。
光學元件200A包括沿著方向209A自結晶基板208A之表面206A徑向地向外延伸之塗層204A。結構201A (由點線陰影表示)位於塗層204A內。儘管結構201A位於塗層204A內，但在其他實施中結構201A可位於塗層204A上或部分位於塗層204A內。結構201A類似於關於圖1A至圖1D所論述之結構101。結構201A位於塗層204A內。結構201A具有沿著方向209A變化之折射率，以由此減少光束140之菲涅耳反射損失。在圖2A之實施中，結構201A包括垂直於表面206A延伸之特徵。表面206A為彎曲的，因而並非所有特徵皆在相同方向上延伸。
參看圖2B，光學元件200B包括結晶基板208B及自結晶基板208B之表面206B向外延伸之塗層204B。塗層204B沿著垂直於表面206B之方向具有厚度207B。光學元件200B在形狀上類似於光學元件100。然而，光學元件200B意欲相對於入射光束140之傳播方向(z)以角度θ定位。結構201B (用點線陰影展示)位於塗層204B內。結構202B包括特徵201B，其類似於上文關於圖1A至圖1D所論述之特徵102。結構201B中之特徵經配置以使得結構201B之折射率ns沿著方向209B變化。舉例而言，特徵201B可垂直於表面206B延伸，且結構201B之折射率ns可具有沿著如圖2C中所展示之方向209B變化之特徵曲線210。方向209B與光束140之傳播方向平行但相反。因此，儘管光學元件200B相對於光束140之傳播方向以角度θ定位，但結構201B之折射率沿著光束140之傳播變化。
參看圖3A及圖3B，展示光學元件100之另一實施。圖3A為光學元件300之透視圖。圖3B為沿著圖3A之線3B-3B'截取之光學元件300之橫截面圖。
光學元件300包括結晶基板308及附接至結晶基板308之表面306 (例如塗佈於表面306上)之保護塗層304。結晶基板308為傳輸DUV光之結晶材料。保護塗層304為自表面306沿著方向309延伸之非晶形介電材料。保護塗層304沿著方向309具有厚度307。厚度307為自表面306至塗層304之末端319之距離。在圖3B中，末端319用虛線樣式來描繪。
光學元件300亦包括結構301，其包括特徵302。特徵302由非晶形介電材料製成，該介電材料可與用於保護塗層304之非晶形介電材料相同或不同。類似於結構101上之特徵201，特徵302經配置以使得結構301之折射率ns沿著方向309變化。方向309平行於光束140之傳播方向但與其相反。因此，折射率ns亦沿著光束140之傳播方向變化。圖3C展示特徵曲線310，其表示沿著方向309隨位置而變之結構301之折射率。
特徵302沿著方向309延伸至塗層304之外。在圖3A及圖3B中所展示之實例中，特徵302在方向309上延伸超出保護塗層304之末端319，且特徵302在方向309上之範圍313大於塗層304之厚度307。特徵302可藉由微影蝕刻或藉由在塗層304上建構特徵302來形成。舉例而言，特徵302可藉由化學蝕刻製程(例如乾式氣體蝕刻)，接著是將保護塗層304沈積於特徵302之頂部上來建構。
在其他實施中，特徵302及塗層304可與各種其他光學元件一起結合使用。
圖4A及圖5分別提供可使用光學元件100、200A、200B及/或300之DUV光源460及560之實例。
參看圖4A及圖4B，光微影系統450包括將光束441提供至微影曝光設備469之DUV光源460，該微影曝光設備469處理由晶圓固持器或載物台471接收之晶圓470。DUV光源460包括放電腔室465，其包圍增益介質461、陰極462a及陽極462b。增益介質461為氣態增益介質。密封放電腔室465，使得增益介質461保持在放電腔室465中且由放電腔室465含有。圖4A中展示僅僅一個氣體放電腔室465。然而，光源460可包括多於一個放電腔室，諸如圖5中所展示。
DUV光源460亦包括氣體管理系統479。氣體管理系統479與DUV光源460之內部478流體連通。氣體管理系統479可包括管理內部478中之壓力及/或流體物質之裝置。舉例而言，氣體管理系統479可包括泵、風扇、濾光器及/或能夠管理氣體及碎片之其他裝置。氣體管理系統479可自內部478中移除非想要化學物質、元素或混合物。舉例而言，氣體管理系統479可使用諸如(例如)氮氣(N2 )或氦氣(He)之另一化學物質(呈氣體形式)，自內部478中清除氧。由氣體管理系統479使用以移除非想要物質之氣體稱為沖洗氣體412。儘管沖洗氣體412位於內部478中且可包圍放電腔室465，但沖洗氣體412不會滲透放電腔室465且不會干擾或改變增益介質461之化學成分。光束441在內部478中傳播，且因此在沖洗氣體412中傳播。
光束441可為包括及時彼此分離之光脈衝的脈衝式光束。微影曝光設備469包括投影光學系統475及度量衡系統472，光束441在到達晶圓470之前穿過該投影光學系統475。度量衡系統472可包括例如攝影機或能夠捕捉晶圓470之影像及/或晶圓470處之光束441的其他裝置；或能夠捕捉描述光束441之特性(諸如晶圓470處之光束441在x-y平面中的強度)之資料的光學偵測器。微影曝光設備469可為液體浸沒系統或乾式系統。光微影系統450亦包括用以控制光源460及/或微影曝光設備469之控制系統480。
藉由例如運用光束441來曝光晶圓470上之輻射敏感光阻材料層而在晶圓470上形成微電子特徵。亦參看圖4B，投影光學系統475包括隙縫476、遮罩474及投影接物鏡，其包括透鏡系統477。透鏡系統477包括一或多個能夠與DUV範圍內之光相互作用之反射或折射光學元件。光束441進入光學系統475且照射於隙縫476上，且光束441中之至少一些穿過隙縫476。在圖4A及圖4B之實例中，隙縫476為矩形且將光束441塑形成細長矩形形狀光束。遮罩474包括一圖案，且此圖案判定成形光束之哪些部分由遮罩474傳輸且哪些部分由遮罩474阻擋。圖案之設計藉由待形成於晶圓470上之特定微電子電路設計來判定。
參看圖5，展示光微影系統550之方塊圖。系統550為系統450 (圖4A)之實施之實例。舉例而言，在光微影系統550中，光源560用作光源460 (圖4A)。光源560產生經提供至微影曝光設備469之脈衝式光束541。光微影系統550亦包括控制系統580，該控制系統580在圖5之實例中連接至光源560之組件以及連接至微影曝光設備469以控制系統550之各種操作。在其他實施中，控制系統580可經實施為兩個分離的控制系統，一個用以控制光源560之各種態樣，且另一個用以控制微影曝光設備469。在又其他實施中，可實施各種其他控制系統580。
在圖5中所展示之實例中，光源560為二級雷射系統，其包括將種子光束542提供至功率放大器(PA) 568之主控振盪器(MO) 567。MO 567及PA 568可認為是光源560之子系統，或光源560之一部分的系統。PA 568自MO 567接收種子光束542，且放大種子光束542以產生用於微影曝光設備469中之光束541。舉例而言，在一些實施中，MO 567可發射脈衝式種子光束，其具有大致於1毫焦(mJ)每脈衝之種子脈衝能量，且此等種子脈衝可藉由PA 568放大至約10至15 mJ。
MO 567包括放電腔室565_1，該放電腔室565_1具有兩個細長電極562a_1及562b_1、為氣體混合物之增益介質561_1，及用於使氣體混合物在電極562a_1、562b_1之間循環之風扇(未展示)。諧振器形成於放電腔室565_1之一側上之線窄化模組586與放電腔室565_1之第二側上之輸出耦合器581之間。
放電腔室565_1包括第一腔室窗563_1及第二腔室窗564_1。第一腔室窗563_1及第二腔室窗564_1位於放電腔室565_1之相對側上。第一腔室窗563_1及第二腔室窗564_1傳輸DUV範圍內之光，且允許DUV光進入及離開放電腔室565_1。
線窄化模組586可包括繞射光學件，諸如精細地調諧放電腔室565_1之光譜輸出的光柵。光源560亦包括自輸出耦合器581接收輸出光束之線中心分析模組584，及光束耦合光學系統583。線中心分析模組584為可用以量測或監視種子光束542之波長的量測系統。線中心分析模組584可置放於光源560中之其他位置處，或其可置放於光源560之輸出處。
作為增益介質561_1之氣體混合物可為任何適用於產生具有應用所需波長及頻寬之光束的氣體。對於準分子源，除諸如氦氣之緩衝氣體之外，氣體混合物561_1可含有諸如例如氬氣或氪氣之惰性氣體(稀有氣體)、諸如例如氟或氯之鹵素及痕量的氙氣。混合氣體之具體實例包括在約193 nm之波長下發光的氬氟化物(ArF)、在約248 nm之波長下發光的氟化氪(KrF)，或在約351 nm之波長下發光的氯化氙(XeCl)。因此，在此實施中，光束541及542包括DUV範圍內之波長。藉由將電壓施加至細長電極562a_1、562b_1，在高電壓放電中用短(例如奈秒)電流脈衝泵浦準分子增益介質(氣體混合物)。
PA 568包括光束耦合光學系統583，該光束耦合光學系統583自MO 567接收種子光束542且將種子光束542導向通過放電腔室565_2，且導向至光束轉向光學元件582，該光束轉向光學元件582調整或改變種子光束542之方向，使得將該種子光束542發送回至放電腔室565_2。光束轉向光學元件582及光束耦合光學系統583形成循環及封閉迴路光學路徑，其中至環放大器中之輸入與該環放大器之輸出在光束耦合光學系統583處相交。
放電腔室565_2包括一對細長電極562a_2、562b_2、增益介質561_2及用於在電極562a_2與電極562b_2之間循環增益介質561_2之風扇(未展示)。形成增益介質561_2之氣體混合物可與形成增益介質561_1之氣體混合物相同。
放電腔室565_2包括第一腔室窗563_2及第二腔室窗564_2。第一腔室窗563_2及第二腔室窗564_2位於放電腔室565_2之相對側上。第一腔室窗563_2及第二腔室窗564_2傳輸DUV範圍內之光，且允許DUV光進入及離開放電腔室565_2。
輸出光束541可在到達微影曝光設備469之前經導向通過光束製備系統585。光束製備系統585可包括量測光束541之各種參數(諸如頻寬或波長)的頻寬分析模組。光束製備系統585亦可包括及時伸展輸出光束541之每一脈衝的脈衝拉伸機(未展示)。光束製備系統585亦可包括能夠作用於光束541之其他組件，諸如例如反射及/或折射光學元件(諸如例如透鏡及反射鏡)、濾光器，及光學孔徑(包括自動快門)。
DUV光源560亦包括氣體管理系統479，該氣體管理系統479與DUV光源560之內部578流體連通。如上文所論述，氣體管理系統479將沖洗氣體412提供至內部578。在圖5之實例中，沖洗氣體412包圍腔室565_1及565_2，且亦包圍DUV光源560之子系統中之一些之光學組件。舉例而言，沖洗氣體412包圍線窄化模組586、輸出耦合器581、線中心分析模組584、光束耦合光學系統583及光束轉向光學元件582中之光學組件。儘管沖洗氣體412位於內部578中且包圍放電腔室565_1及565_2及各種其他光學組件，但沖洗氣體412不會滲透放電腔室565_1及565_2，且不會干擾或改變增益介質561_1及561_2之化學成分。
光微影系統550亦包括控制系統580。控制系統580可藉由將一或多個信號發送至光源560來控制光源560何時發射光脈衝或包括一或多個光脈衝之光脈衝叢發。控制系統580亦連接至微影曝光設備469。因此，控制系統580亦可控制微影曝光設備469之各種態樣。舉例而言，控制系統580可控制晶圓470 (圖4A)之曝光，且因此可用於控制如何將電子特徵列印至晶圓470上。在一些實施中，控制系統580可藉由控制隙縫476在x-y平面(圖4B)中之運動來控制晶圓470之掃描。此外，控制系統580可與度量衡系統472及/或光學系統475 (圖4B)交換資料。
微影曝光設備469亦可包括例如溫度控制裝置(諸如空氣調節裝置及/或加熱裝置)，及/或用於不同電動組件之電源。控制系統580亦可控制此等組件。在一些實施中，控制系統580經實施為包括多於一個子控制系統，其中至少一個子控制系統(微影控制器)專用於控制微影曝光設備469之態樣。在此等實施中，控制系統580可用於作為使用微影控制器之替代或補充而控制微影曝光設備469之態樣。
當分別藉由將電壓施加至電極562a_1、562b_1或562a_2、562b_2來泵浦增益介質561_1或561_2時，增益介質561_1及/或561_2發光。當以規則時間間隔將電壓施加至電極時，光束541脈衝化。因此，脈衝式光束541之重複率藉由將電壓施加至電極之速率來判定。對於各種應用，脈衝之重複率可在約500與6,000 Hz之間的範圍。在一些實施中，重複率可大於6,000 Hz，且可為例如12,000 Hz或更高，但其他重複率可用於其他實施中。
光學元件100、200A、200B及/或300可用於光源460或光源560中，以降低菲涅耳反射損失。舉例而言，腔室窗563_1、564_1、563_2、564_2中之任一者或所有可由類似於光學元件200B(圖2B)之光學元件形成。此外，用作光束轉向光學元件582、光束耦合光學系統583、線中心分析模組584、輸出耦合器581及線窄化模組586之光學組件中之任一者或所有可包括結構，該結構包括產生梯度之折射率以減少菲涅爾反射之特徵(諸如包括特徵102之結構101)。
在各種其他實施中，光學元件100、200A、200B及/或300可用於各種其他適合的光源中，且與各種其他微影系統結合使用。
圖6A為PA 668之方塊圖。PA 668為PA 568 (圖5)之實施之實例。PA 668可用於DUV光源560 (圖5)中來代替PA 568。PA 668包括放電腔室662_2、光束轉向光學元件682及光束耦合光學系統683。光束耦合光學系統683更詳細地展示於圖6D中。
放電腔室662_2包圍增益介質561_2 (圖5)。放電腔室662_2包括第一腔室窗663_2及第二腔室窗664_2。第一腔室窗663_2及第二腔室窗664_2允許DUV光進入及離開放電腔室662_2。DUV光進入第二腔室窗664_2，且在路徑666上經由增益介質561_2傳播，且經由第一腔室窗663_2離開。
在所展示之實例中，第一腔室窗663_2位於放電腔室662_2之左壁687上，且第二腔室窗664_2位於放電腔室662_2之右壁688上。壁687及688彼此平行延伸，且位於放電腔室662_2之相對側上。窗663_2、664_2之其他實施及其他相對定向為可能的。窗663_2、664_2相對於中間光束i之傳播方向以角度θ成角。角度θ展示於圖6B中。
亦參看圖6D，光束耦合光學系統683在摺疊式鏡690處接收種子光束542，該摺疊式鏡690將種子光束542反射至部分反射鏡691 (亦稱為輸入/輸出耦合器691)。輸入/輸出耦合器691為由光束耦合光學系統683及光束轉向光學元件682形成之環諧振器之入口及出口。
輸入/輸出耦合器691具有傳輸DUV光之表面698a及部分反射例如20%至40%反射DUV光之表面698b，使得種子光束542之至少部分穿過輸入/輸出耦合器691，且照射到輸入/輸出耦合器691之表面698b上之至少一些光經反射回放電腔室662_2，從而提供再生反饋。其他程度之反射率可用於其他實施中。反射回到放電腔室662_2之光及穿過輸入/輸出耦合器691之種子光束542之部分在以下論述中稱為中間光束i。
中間光束i穿過稜鏡693及694。稜鏡693及694一起形成光束壓縮系統，該光束壓縮系統水平地壓縮中間光束i，以實質上匹配增益介質561_2之橫向大小，該橫向大小可為例如小於幾公釐(mm)。稜鏡694將中間光束i與第二腔室窗664_2、第一腔室窗663_2及光束轉向光學元件682對準。中間光束i穿過稜鏡694及第二腔室窗664_2，在路徑666上傳播通過增益介質561_2，且由光束轉向光學元件682反射。中間光束i經由第一腔室窗663_2重新進入腔室662_2，經由增益介質561_2傳播，且穿過第二腔室窗664_2，且接著經由稜鏡694，該稜鏡694將光束偏移至稜鏡695，該稜鏡695將中間光束i偏移至輸入/輸出耦合器691。
第一腔室窗663_2及/或第二腔室窗664_2可經實施為光學元件200B (圖2B)。圖6B展示藉由光學元件200B之特徵實施之第二腔室窗664_2。在此實施中，第二腔室窗664_2包括保護塗層204B，該保護塗層204B自結晶基板208B之表面206B向外延伸。結構201B (用點線陰影展示)位於保護塗層204B中或保護塗層204B上，以減少菲涅爾反射。結構201B具有沿著與方向p平行且相反之方向209B變化之折射率ns。因此，折射率ns沿著中間光束i之傳播方向變化。圖2C展示沿著209B方向隨位置而變之折射率ns。在光學元件200B為第二腔室窗664_2之實例中，n1為沖洗氣體412之折射率，且n3為結晶基板208B之折射率。
再次參看圖6B，中間光束i沿p方向傳播通過沖洗氣體412。中間光束i入射於表面211B，且穿過結構201B及結晶基板208B。儘管保護塗層204B之折射率不同於沖洗氣體412之折射率，但結構201B中之梯度之折射率減少或消除將在表面211B處以其他方式出現之菲涅耳反射損失。藉由減少菲涅耳反射損失，更多中間光束i可供用於放大，而不增加供應至電極562a_2及562b_2之能量。因此，使用光學元件200B作為腔室窗663_2及/或664_2增加腔室665_2之壽命。
此外，包括諸如結構101、201A、201B或301之結構之光學元件之使用藉由降低穿過及/或施加至DUV光源550以產生具有終端使用者所要求之規格之輸出(諸如輸出光束541)之總能量而有益於整個DUV光源550。在無包括諸如結構101、201A、201B或301之結構之光學元件之情況下，DUV光源550產生更多光以補償經由與光學元件相互作用而產生之菲涅耳反射損失。此額外光稱為補償光。使用包括諸如結構101、201A、201B或301之結構之光學元件減少菲涅耳反射損失，使得可最小化或消除補償光。由於產生較少的總光以在輸出光束541中提供相同量之光，因此可將較低工作電壓施加至電極562a_1、562b_1、562a_2及/或562b_2。此外，藉由減少補償光之量，在與中間光束i及/或種子光束542相互作用之光學元件上存在較低熱負荷。因此，當DUV光源550之功率負荷快速地變化時(例如當DUV光源之操作狀態變化時)，此等光學元件經歷較低且不太嚴重的熱瞬態。此外，補償光之減少量導致對塊狀基板及塗層上之較低通量，且因此延長此等組件之壽命。另外，由於諸如結構101、201A 、201B或 301之結構中之特徵可經配置以對於預期入射角減少菲涅爾反射，因此使用具有諸如結構101、201A、201B或301之結構之光學元件可在調節光學入射角以滿足設計目標方面產生更大靈活性，而不太大關心菲涅耳反射損失，且亦可產生更大設計靈活性。此外，藉由減少菲涅耳反射損失，減少散射雜散光。因此，藉由使用包括諸如結構101、201A、201B或301之結構之一或多個光學元件，改良了DUV光源550之總體效能。
另外，在PA 568中使用具有結構101、201A、201B或301之光學元件提高PA 568之效率。提高效率使得PA 568空腔能夠在空腔內以較低功率產生相同功率量，及空腔間波束寬度(在PA 568中傳播之波束的波束寬度)。較小空腔間波束寬度允許使用較小空腔光學件，此可減小PA 568之整體大小及/或費用。最後，提高效率允許在耦合器691中使用更高反射率光學件。使用較高反射率光學件允許PA 568以產生相同輸出功率，但脈衝長度更長。
其他光學元件可經實施以包括諸如結構101、201A、201B及301之結構，該結構產生梯度之折射率以減少或消除菲涅爾反射。舉例而言，光束轉向光學元件582可實施為加工成具有兩個反射表面596a、596b之稜鏡之結晶結構(諸如CaF2)，如圖6C中所展示。在此等實施中，中間光束i由傳輸表面596c傳輸至光束轉向光學元件582中。傳輸表面包括類似於保護塗層104、204A、204C及304之保護塗層604C及類似於結構101、201B、201C、301之結構601C。
根據其他實施，可使用諸如圖6A至圖6D中所展示之光學元件之各種其他配置。
此外，光源560中之其他傳輸光學組件可包括類似於結構101、201B、201C、301之結構。舉例而言稜鏡693、694及695中之一或多者可包括類似於結構101、201B、201C、301之結構。
其他實施仍在申請專利範圍之範疇內。
在以下編號條項中闡明本發明之其他態樣。 1.     一種用於深紫外線光源之光學元件，該光學元件包含：結晶基板； 塗層，其位於晶體基板之外部表面上，該塗層具有沿著遠離外部表面延伸之方向之厚度；及 結構，其位於塗層上及/或塗層中，該結構包含沿著方向遠離結晶基板延伸之複數個特徵，其中特徵包含非晶形介電材料，且經佈置以使得結構之折射率沿著方向變化。 2.     如條項1之光學元件，其中結晶基板包含氟化鈣(CaF2 )。 3.     如條項1之光學元件，其中沿著方向之特徵之範圍不大於厚度。 4.     如條項3之光學元件，其中結構之所有特徵在塗層內。 5.     如條項1之光學元件，其中特徵及塗層由相同介電材料製成。 6.     如條項1之光學元件，其中特徵中之一或多者延伸至塗層之外。 7.     如條項1之光學元件，其中非晶形介電材料包含熔融二氧化矽或氧化鋁。 8.     如條項1之光學元件，其中複數個特徵中之每一者均相同，且複數個特徵以規則及重複模式相對於彼此配置。 9.     如條項1之光學元件，其中複數個特徵中之每一者均相同，且複數個特徵以隨機或偽隨機方式相對於彼此配置。 10.   如條項1之光學元件，其中複數個特徵中之每一者與空間特性相關聯，且複數個特徵中之一者之至少一個空間特性不同於其他特徵中之至少一者之空間特性，且其中空間特性包含高度、寬度及形狀中之任一者。 11.    如條項1之光學元件，其中結構之折射率沿著方向以線性方式變化。 12.   如條項1之光學元件，其中結構之折射率沿著方向自實質上等於結晶基板之折射率之值變化至實質上等於光學元件處之流體之折射率之值。 13.   如條項12之光學元件，其中流體包含氮氣(N2 )沖洗氣體。 14.   如條項1之光學元件，其中特徵具有沿著100奈米(nm)或更小之方向之範圍。 15.   如條項1之光學元件，其中方向實質上與結晶基板之表面正交。 16.   如條項2之光學元件，其中，在操作使用中，具有193奈米(nm)之波長之深紫外線(DUV)光入射於塗層，該塗層藉由減少氟自基板上之移除來保護CaF2 基板，且結構之折射率沿著DUV光之傳播方向變化，使得DUV光自光學元件之反射減少。 17.   如條項1之光學元件，其中塗層完全覆蓋結晶基板之表面。 18.   一種深紫外線(DUV)光源，其包含： 腔室，其包含經組態以包圍氣態增益介質之殼體；及 至少一個光學元件，其經組態以傳輸DUV光，其中至少一個光學元件包含： 基板，其包含經組態以傳輸DUV光之結晶材料； 塗層，其位於基板之外部表面上，該塗層具有沿著遠離外部表面延伸之方向之厚度；及 結構，其位於塗層上及/或塗層中，該結構包含沿著方向遠離外部表面延伸之複數個特徵，其中特徵包含非晶形材料，且特徵經配置以使得結構之折射率沿著方向變化。 19.   如條項18之DUV光源，其中複數個特徵中之一或多者沿著方向延伸距離，且距離小於由至少一個光學元件傳輸之DUV光的波長。 20.   如條項18之DUV光源，其中複數個特徵相對於彼此配置，使得任何兩個鄰近特徵之間的間隔在由至少一個光學元件傳輸之DUV光之波長之數量級內。 21.   如條項18之DUV光源，其中經組態以傳輸DUV光之結晶材料包含氟化鈣(CaF2 )。 22.   如條項18之DUV光源，其中結構之折射率沿著方向自實質上等於結晶基板之折射率之值變化至實質上等於包圍光學元件之流體之折射率之值。 23.   如條項22之DUV光源，其中流體包含氮氣(N2 )沖洗氣體。 24.   如條項18之DUV光源，其中結構在塗層內。 25.   如條項18之DUV光源，其中結構在塗層中及塗層上，使得結構部分在塗層內。 26.   如條項18之DUV光源，其中腔室進一步包含： 第一窗，其位於該殼體之一第一側上；及 第二窗，其位於該殼體之一第二側上，殼體之第二側與殼體之第一側相對，且其中至少一個光學元件包含第一窗及第二窗，且塗層位於第一窗及第二窗上。 27.   如條項26之DUV光源，其中位於第一窗上之塗層及位於第二窗上之塗層安置於在殼體之外部之各別窗之表面上。 28.   如條項26之DUV光源，其進一步包含第二腔室，該第二腔室包含： 第二殼體，其經組態以將氣態增益介質固持於第二殼體之內部中； 第三窗，其位於第二殼體之第一側上；及 第四窗，其位於第二殼體之第二側上，第二殼體之第二側與第二殼體之第一側相對，其中至少一個光學元件進一步包含第三窗及第四窗。 29.   如條項26之DUV光源，其中第一窗之外部表面及第二窗之外部表面為非垂直於DUV光之傳播方向。 30.   如條項18之DUV光源，其中至少一個光學元件包含稜鏡、光束分光器、透鏡及光學補償器中之一或多者。 31.   如條項18之DUV光源，其中折射率沿DUV光之傳播方向變化。 32.   如條項18之DUV光源，其中，在操作使用中，具有193奈米(nm)之波長之DUV光入射於塗層，該塗層藉由減少氟自基板上之移除來保護CaF2 基板，且結構之折射率沿著DUV光之傳播方向變化，使得DUV光自光學元件之反射減少。 33.   如條項18之DUV光源，其中塗層完全覆蓋結晶基板之表面。
100:光學元件 101:結構 102:特徵 104:塗層 106:表面 107:厚度 108:結晶基板 109:方向 110:折射率特徵曲線 111:外部表面 112:介質 113:範圍 115:中心距 116:中心距 140:光束 200A:光學元件 200B:光學元件 201:特徵 201A:結構 201B:結構 201C:結構 202B:結構 204A:塗層 204B:塗層 204C:保護塗層 206A:表面 206B:表面 207B:厚度 208A:結晶基板 208B:結晶基板 209A:方向 209B:方向 210:特徵曲線 211B:表面 300:光學元件 301:結構 302:特徵 304:保護塗層 306:表面 307:厚度 308:結晶基板 309:方向 310:特徵曲線 313:範圍 319:末端 412:沖洗氣體 441:光束 450:光微影系統 460:DUV光源 461:增益介質 462a:陰極 462b:陽極 465:放電腔室 469:微影曝光設備 470:晶圓 471:載物台 472:度量衡系統 474:遮罩 475:投影光學系統 476:隙縫 477:透鏡系統 478:內部 479:氣體管理系統 480:控制系統 541:光束 542:種子光束 550:光微影系統 560:DUV光源 561_1:增益介質 561_2:增益介質 562a_1:電極 562b_1:電極 562a_2:電極 562b_2:電極 563_1:第一腔室窗 564_1:第二腔室窗 563_2:第一腔室窗 564_2:第二腔室窗 565_1:放電腔室 565_2:放電腔室 567:主控振盪器 568:功率放大器 578:內部 580:控制系統 581:輸出耦合器 582:光束轉向光學元件 583:光束耦合光學系統 584:線中心分析模組 585:光束製備系統 586:線窄化模組 596a:反射表面 596b:反射表面 596c:傳輸表面 601C:結構 604C:保護塗層 662_2:放電腔室 663_2:第一腔室窗 664_2:第二腔室窗 666:路徑 668:功率放大器 682:光束轉向光學元件 683:光束耦合光學系統 687:左壁 688:右壁 690:摺疊式鏡 691:部分反射鏡 693:稜鏡 694:稜鏡 695:稜鏡 698a:表面 698b:表面 B-B':線 3B-3B':線 i:中間光束 n1:折射率 n3:折射率 ns:折射率 p:方向 x:方向 y:方向 z:方向 θ:角度
圖1A為光學元件之透視圖。
圖1B為沿著圖1A之線B-B'截取之圖1A之光學元件的側橫截面圖。
圖1C為圖1A之光學元件在x-y平面中之視圖。
圖1D展示隨位置而變之圖1A之光學元件的折射率。
圖2A及圖2B展示其他光學元件之橫截面圖。
圖2C展示隨位置而變之圖2B之光學元件的折射率。
圖3A為另一光學元件之透視圖。
圖3B為沿著圖3A之線3B-3B'截取之圖3A之光學元件的橫截面圖。
圖3C展示表示隨位置而變之結構之折射率的特徵曲線。
圖4A為光微影系統之方塊圖。
圖4B為可用於圖4A之光微影系統中之投影光學系統的方塊圖。
圖5為另一光微影系統之方塊圖。
圖6A為用於深紫外線(DUV)光源之功率放大器(PA)之方塊圖。
圖6B為可用於圖6A之腔室中之窗的方塊圖。
圖6C為可與圖6A之腔室一起使用之光束轉向元件的方塊圖。
圖6D為可與圖6A之腔室一起使用之光束耦合光學系統的方塊圖。
100:光學元件
101:結構
102:特徵
104:塗層
108:結晶基板
111:外部表面
112:介質
113:範圍
B-B':線
x:方向
y:方向
z:方向

Claims (33)

  1. 一種用於深紫外線光源之光學元件，該光學元件包含： 一結晶基板； 一塗層，其位於該結晶基板之一外部表面上，該塗層具有沿著遠離該外部表面延伸之一方向之一厚度；及 一結構，其位於該塗層上及/或該塗層中，該結構包含沿著該方向遠離該結晶基板延伸之複數個特徵，其中該等特徵包含一非晶形介電材料，且經配置以使得該結構之一折射率沿著該方向變化。
  2. 如請求項1之光學元件，其中該結晶基板包含氟化鈣(CaF2 )。
  3. 如請求項1之光學元件，其中沿著該方向之該等特徵之一範圍不大於該厚度。
  4. 如請求項3之光學元件，其中該結構之所有該等特徵在該塗層內。
  5. 如請求項1之光學元件，其中該等特徵及該塗層由相同介電材料製成。
  6. 如請求項1之光學元件，其中該等特徵中之一或多者延伸至該塗層之外。
  7. 如請求項1之光學元件，其中該非晶形介電材料包含熔融二氧化矽或氧化鋁。
  8. 如請求項1之光學元件，其中該複數個特徵中之每一者均相同，且該複數個特徵以一規則及重複模式相對於彼此配置。
  9. 如請求項1之光學元件，其中該複數個特徵中之每一者均相同，且該複數個特徵以一隨機或偽隨機方式相對於彼此配置。
  10. 如請求項1之光學元件，其中該複數個特徵中之每一者與空間特性相關聯，且該複數個特徵中之一者之至少一個空間特性不同於該等其他特徵中之至少一者之空間特性，且其中該等空間特性包含高度、寬度及形狀中之任一者。
  11. 如請求項1之光學元件，其中該結構之該折射率沿著該方向以線性方式變化。
  12. 如請求項1之光學元件，其中該結構之該折射率沿著該方向自實質上等於該結晶基板之一折射率的一值變化至實質上等於該光學元件處之一流體之一折射率的一值。
  13. 如請求項12之光學元件，其中該流體包含一氮氣(N2 )沖洗氣體。
  14. 如請求項1之光學元件，其中該等特徵具有沿著100奈米(nm)或更小之該方向之一範圍。
  15. 如請求項1之光學元件，其中該方向實質上與該結晶基板之一表面正交。
  16. 如請求項2之光學元件，其中，在操作使用中，具有193奈米(nm)之一波長之深紫外線(DUV)光入射於該塗層，該塗層藉由減少氟自該基板上之移除來保護該CaF2 基板，且該結構之該折射率沿著該DUV光之一傳播方向變化，使得該DUV光自該光學元件之反射減少。
  17. 如請求項1之光學元件，其中該塗層完全覆蓋該結晶基板之一表面。
  18. 一種深紫外線(DUV)光源，其包含： 一腔室，其包含經組態以包圍一氣態增益介質之一殼體；及 至少一個光學元件，其經組態以傳輸DUV光，其中該至少一個光學元件包含： 一基板，其包含經組態以傳輸DUV光的一結晶材料； 一塗層，其位於該基板之一外部表面上，該塗層具有沿著遠離該外部表面延伸之一方向之一厚度；及 一結構，其位於該塗層上及/或該塗層中，該結構包含沿著該方向遠離外部表面延伸之複數個特徵，其中該等特徵包含一非晶形材料，且該等特徵經配置以使得該結構之一折射率沿著該方向變化。
  19. 如請求項18之DUV光源，其中該複數個特徵中之一或多者沿著該方向延伸一距離，且該距離小於由該至少一個光學元件傳輸之DUV光的該波長。
  20. 如請求項18之DUV光源，其中該複數個特徵相對於彼此配置，使得任何兩個鄰近特徵之間的一間隔在由該至少一個光學元件傳輸之DUV光之該波長的一數量級內。
  21. 如請求項18之DUV光源，其中經組態以傳輸DUV光之該結晶材料包含氟化鈣(CaF2 )。
  22. 如請求項18之DUV光源，其中該結構之該折射率沿著該方向自實質上等於該結晶基板之一折射率的一值變化至實質上等於包圍該光學元件之一流體之一折射率的一值。
  23. 如請求項22之DUV光源，其中該流體包含一氮氣(N2 )沖洗氣體。
  24. 如請求項18之DUV光源，其中該結構在該塗層內。
  25. 如請求項18之DUV光源，其中該結構在該塗層中且在該塗層上，使得該結構部分在該塗層內。
  26. 如請求項18之DUV光源，其中該腔室進一步包含： 一第一窗，其位於該殼體之一第一側上；及 一第二窗，其位於該殼體之一第二側上，該殼體之該第二側與該殼體之該第一側相對，且其中該至少一個光學元件包含該第一窗及該第二窗，且該塗層位於該第一窗及該第二窗上。
  27. 如請求項26之DUV光源，其中位於該第一窗上之該塗層及位於該第二窗上之該塗層安置於在該殼體之外部的該等各別窗之表面上。
  28. 如請求項26之DUV光源，其進一步包含一第二腔室，該第二腔室包含： 一第二殼體，其經組態以將一氣態增益介質固持於該第二殼體之該內部中； 一第三窗，其位於該第二殼體之一第一側上；及 一第四窗，其位於該第二殼體之一第二側上，該第二殼體之該第二側與該第二殼體之該第一側相對，其中該至少一個光學元件進一步包含該第三窗及該第四窗。
  29. 如請求項26之DUV光源，其中該第一窗之一外部表面及該第二窗之一外部表面為非垂直於該DUV光之一傳播方向。
  30. 如請求項18之DUV光源，其中該至少一個光學元件包含一稜鏡、一光束分光器、一透鏡、及一光學補償器中之一或多者。
  31. 如請求項18之DUV光源，其中該折射率沿著該DUV光之一傳播方向變化。
  32. 如請求項18之DUV光源，其中，在操作使用中，具有193奈米(nm)之一波長之DUV光入射於該塗層，該塗層藉由減少氟自該基板上之移除來保護該CaF2 基板，且該結構之該折射率沿著該DUV光之一傳播方向變化，使得該DUV光自該光學元件之反射減少。
  33. 如請求項18之DUV光源，其中該塗層完全覆蓋該結晶基板之一表面。
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