WO2016150757A1 - Verfahren zum herstellen eines reflektiven optischen elements und reflektives optisches element - Google Patents

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dispersion
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    • G21K2201/06—Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements
    • G21K2201/067—Construction details

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a reflective optical element having a base body with the steps:
  • the invention relates to a reflective optical element having a substrate, wherein a surface of the reflective optical element for reflection of
  • Electromagnetic radiation is designed in a certain wavelength range, as well as an optical system and an EUV lithography device.
  • a dispersion-reinforced one understands a composite material, which has particles of a different material in a certain matrix material, such as a metal. These particles are also called dispersoids.
  • Electroplating can also be used to produce relatively thin and light reflective optical elements.
  • the reflective optical elements produced in this way are particularly suitable for extreme applications, such as in semiconductor lithography, in particular in the extreme ultraviolet, in the vacuum ultraviolet or in the far ultraviolet wavelength range, in the universe at arbitrary wavelengths or as
  • the electroforming manufacturing technology has the advantage that by superpolishing the Abform stressess a surface of the body provides the roughness of the high standards in optical applications at very short wavelength
  • electromagnetic radiation such as in the extreme ultraviolet wavelength range.
  • polishing can therefore be omitted.
  • additional structures such as cavities or protruding parts can be formed by electroforming.
  • the layer system with the at least one separating layer may, in addition to one or more separating layers, also have functional layers which, together with the basic body can be replaced by temperature change or dissolution or etching away the Abform stresses.
  • reflective optics they can already form the reflective coating that may be necessary depending on the choice of non-dispersion hardened material.
  • a multi-layer system is preferably additionally applied after the separation.
  • one or more functional layers could serve as adhesion promoters to the multilayer system or as a protective layer for the two
  • a separating layer can also be a functional layer at the same time.
  • the matrix material of the dispersion-reinforced metal is deposited as non-dispersion-reinforced material.
  • the manufacturing process can be simplified by depositing the second base body layer in the
  • the second base body layer with a
  • the first base layer is deposited with a thickness of at least 1 ⁇ m, preferably at least 15 ⁇ m, more preferably at least 50 ⁇ m and the second base layer with a thickness of at least 100 ⁇ m, preferably at least 200 ⁇ m, particularly preferably at least 500 ⁇ m.
  • the metal matrix material used is one or more of the group comprising copper, copper alloys, gold, gold alloys, silver, silver alloys, nickel, nickel alloys, cobalt, cobalt alloys, aluminum, aluminum alloys,
  • one or more of the group comprising carbides, borides, oxides, nitrides, carbon nanotubes, fullerenes, graphenes and diamond are deposited.
  • metal-matrix and dispersoid are selected for the dispersion-strengthened metal such that the dispersion-strengthened metal has a 0.2% yield strength increased by at least a factor of 2 and / or a thermal conductivity increased by at least 10% as compared to the non-dispersion-strengthened metal. or has an increased by at least 10% modulus and / or reduced by at least 10% thermal expansion coefficient.
  • optimized reflective optical elements can be produced specifically for the most diverse types of applications.
  • an impression body comprising a material of the group comprising glass ceramic, borosilicate crown glass, quartz glass, copper,
  • Copper alloys, aluminum, aluminum alloys and steel are provided.
  • base bodies having a base body layer of dispersion-reinforced metal in particular also shaped bodies made of steel can have a sufficiently large difference in thermal expansion compared with the base body that a separation by means of a temperature change is possible.
  • steel moldings have the advantage of a very high dimensional stability, so that they can be reused particularly often. Thereby, the manufacturing cost of the reflective optical elements produced in the described manner can be reduced.
  • an amorphous, expandable layer is applied to the impression body and its surfaces are machined. As a result, the surface profile complementary to the reflective optical element to be produced can be worked particularly precisely.
  • the amorphous, expandable layer is suitable inter alia aluminum, copper or nickel-phosphorus alloys with high phosphorus content of about 10-13 wt .-%.
  • the object is achieved by a reflective optical element having a substrate, wherein a surface of the reflective optical element is designed for reflection of electromagnetic radiation in a specific wavelength range, wherein the substrate comprises a first layer of a non-dispersion-hardened material and a second, further from the surface designed for reflection surface of a dispersion-hardened metal has. It is preferably a reflective optical element for the reflection of radiation in the soft X-ray range, in the extreme-ultraviolet, in the far-ultraviolet or in the far-infrared wavelength range.
  • Such reflective optical elements may i.a. be prepared by the method described above, wherein the substrate is formed substantially from the main body. Due to their comparatively high long-term dimensional stability, good
  • Thermal conductivity with low thermal expansion and low density compared to known reflective optical elements without dispersion-hardened metal they are particularly well suited for applications under high demands, such as very short-wave electromagnetic radiation, for example in the soft X-ray range (wavelengths in the range of 0.5 nm to 6 nm ), extreme ultraviolet (wavelengths in the range of 6 nm to 20 nm) or far-ultraviolet wavelength range (wavelengths in the range of 20 nm to 200 nm), in the far-infrared wavelength range, in space or in galvanometer scanners. Because they are dense and non-gassing, they are also suitable for use in ultra-high vacuum.
  • the substrate at least in places
  • the dispersion-hardened metal has a 0.2% proof strength of at least 500 N / mm 2 .
  • the 0.2% proof strength is a measure of the yield strength R e , which in
  • yield strength o y is called.
  • the yield strength refers to the stress up to which a material shows no permanent plastic deformation with uniaxial and torque-free tensile stress.
  • Elasticity limit R p0 is that uniaxial mechanical stress at which the on the initial length of the sample related residual strain after discharge is exactly 0.2%, and are clearly determined from a nominal voltage total elongation diagram for each material. The previously for in particular electroplating
  • the first substrate layer has a thickness of at least 1 ⁇ m, preferably at least 15 ⁇ m, particularly preferably at least 50 ⁇ m, and the second substrate layer has a thickness of at least 100 ⁇ m, preferably 200 ⁇ m, particularly preferably 500 ⁇ m.
  • Such reflective optical elements have the first
  • the reflective optical element preferably has the matrix material of the dispersion-reinforced metal as the non-dispersion-intensified material. This not only reduces the manufacturing overhead but allows for maximum adhesion between the first and second substrate layers.
  • the second substrate layer has a
  • the second substrate layer has as metal matrix material one or more of the group comprising copper, copper alloys, gold, gold alloys, silver,
  • the second substrate layer has as dispersoid one or more of the group comprising carbides, borides, oxides, nitrides, carbon nanotubes, fullerenes, graphenes and diamonds.
  • the properties of the respective matrix metal in the desired direction can be specifically influenced.
  • the dispersion-reinforced metal advantageously has a 0.2% yield strength increased by at least a factor of 2 and / or an increased thermal conductivity of at least 10% and / or a modulus of elasticity increased by at least 10% and / or compared to the non-dispersion-reinforced metal reduced by at least 10%
  • the reflective optical element is designed as a collector mirror for an EUV lithography device.
  • nested collector mirrors such as u.a. known from DE 10 2005 053415 A1, in which a plurality of thin as possible mirror shells are arranged concentrically, wherein they are held by webs at certain distances from each other, which should also be as thin as possible in order to reduce shading effects.
  • the object is achieved by an optical system for an EUV lithography apparatus or by an EUV lithography apparatus having a reflective optical element as described above or prepared according to the explained
  • FIG. 1 schematically shows an embodiment of an EUV lithography apparatus with a lighting system with a reflective optical element proposed here as a collector mirror
  • FIG. 2 schematically shows a reflective optical element proposed here as a collector mirror
  • FIG. 3 schematically shows an impression body
  • FIG. 4 shows schematically an impression body with a layer system
  • FIG. 5 schematically shows an impression body with a first base body layer
  • FIG. 6 shows schematically an impression body with a second one
  • Body layer on the first body layer
  • FIG. 7 shows schematically an impression body and a first one separated therefrom
  • FIG. 8 schematically shows an impression body and a second one separated therefrom
  • FIG. 9 schematically shows a reflective optical element
  • FIG. 10 shows schematically the course of the dispersoid concentration in the reflective optical element from FIG. 9;
  • FIG. 1 schematically a flow of the method proposed here; and FIG. 12 schematically shows an impression body with not yet separated
  • FIG. 1 schematically shows an EUV lithography device 10.
  • Essential components are the illumination system 14, the photomask 17 and the Projection System 20.
  • the EUV lithography apparatus 10 is operated under vacuum conditions so that the EUV radiation is absorbed as little as possible in its interior.
  • a plasma source or a synchrotron can serve as the radiation source 12.
  • the example shown here is a plasma source.
  • the emitted radiation in the wavelength range of about 5 nm to 20 nm is first from
  • the illumination system 14 has two mirrors 15, 16.
  • the mirrors 15, 16 direct the beam onto the photomask 17, which has the structure to be imaged on the wafer 21.
  • the photomask 17 is also a reflective optical element for the EUV wavelength range, which is changed depending on the manufacturing process. With the aid of the projection system 20, the beam reflected by the photomask 17 is projected onto the wafer 21, thereby imaging the structure of the photomask onto it.
  • Projection system 20 has two mirrors 18, 19 in the example shown. It should be noted that both the projection system 20 and the illumination system 14 may each have only one or even three, four, five or more mirrors. In
  • the radiation source 12 may be arranged outside the illumination system 14.
  • Each of the mirrors 13, 15, 16, 18, 19 and also the photomask may be a reflective optical element having a substrate in which a surface of the reflective optical element is designed to reflect electromagnetic radiation in a specific wavelength range and wherein the substrate comprises a first layer of a non-dispersion-cured material and a second layer of dispersion-hardened metal farther from the surface for reflection.
  • the collector mirror 13 is designed in this way.
  • FIG. 2 An example of a design as a nested collector mirror 22 is shown in FIG. 2
  • the collector mirror 22 has a plurality of mirror shells 25, which are in each case rotationally symmetrical with respect to an axis of symmetry 26 and are nestled into one another concentrically with one another.
  • the individual mirror shells 25 have an extension in the direction of the axis of symmetry 26, wherein their optically active layer is formed in each case by the surface which faces the axis of symmetry 26, that is, in each case their inner surface.
  • Radiation source 27 especially a plasma source, which is arranged on the axis of symmetry 26, but outside of the mirror shells 25, in the collector mirror 22 and is reflected at the symmetry axis 26 facing surfaces of the individual mirror shells 25.
  • the incidence of the electromagnetic radiation of the radiation source 27 on the individual mirror shells 27 is more or less grazing.
  • Each of the mirror shells 25 has a substantially cup-shaped structure, which is open at both longitudinal ends.
  • the collector mirror 22 by way of example has a plurality of spokes 28, in the embodiment shown a total of six spokes. The six spokes go into a common spoked wheel 29. To disturbing
  • spokes 28 can be grown in addition to the main body in the galvanotechnical process, wherein they have the highest possible content of the dispersion-reinforced metal with increased strength.
  • Other parts that can be grown galvanotechnically u.a.
  • Carrier structures such as honeycomb structures or metal foams, holding elements or support structures.
  • cavities can be integrated in this way, such as
  • Cooling channels can also be integrated into reflective optical elements by electroplating.
  • the method for producing reflective optical elements with a base body will be explained below with reference to FIG. 11 in conjunction with FIGS. 3 to 10.
  • a first step 101 an impression body, often called a mandrel, is first provided.
  • An impression body 30 is shown schematically in FIG. Of the
  • Abformisson has a surface 31, which corresponds to the geometry of the produced reflective optical element and in particular for applications in the very short wavelength range below 200 nm, especially less than 20 nm is superpolished.
  • the quadratic roughness also called root mean squared roughness (RMS) roughness, is calculated from the mean of the squares of the deviation of the measurement points across the surface to a mean surface which is thus laid through the surface, which is the sum of the deviations is minimal relative to the mean surface.
  • RMS root mean squared roughness
  • the roughness in a spatial frequency range of 0, 1 pm to 200 pm of particular importance in order to avoid negative effects on the optical properties of the optical elements.
  • the surface 31 of the Abform stressess 31 is polished so that it has a square roughness of at most about 0.5 nm, preferably 0.3 nm, more preferably 0.2 nm.
  • Shaped bodies 31 made of glass ceramic, borosilicate crown glass, quartz glass, copper, copper alloys, aluminum or aluminum alloys are preferably used. Depending on the choice of the base material advantageously also Abform stresses 31 made of steel are used. If the difference in the thermal expansion coefficient between
  • Abform stresses and body is large enough for a thermal separation of the two bodies, have Abform stresses 31 made of steel the advantage of a particularly high
  • a layer system with at least one separating layer 40 (see FIG. 4) is applied to the impression body 31.
  • the layer system may consist of a separating layer or be of more complex construction and may comprise one or more layers forming a separating layer system and / or one or more functional layers, wherein the one or more separating layers may at the same time also assume the function of functional layers.
  • the layer system 40 could at least partially also be applied electrochemically galvanically or without external current.
  • the thicknesses of possibly several layers of the layer system 40 are in the nanometer range. Particularly preferred materials are silica, gold, platinum, palladium and ruthenium.
  • the main body is electroformed on the layer system. This is done according to the method proposed here in two steps.
  • a first step 105 (FIG. 11), as shown in FIG. 5, a first base body layer 50 of a non-dispersion-reinforced material is galvanically deposited on the layer system 40 on the surface
  • a second base body layer 60 made of a dispersion-strengthened metal is electroplated over it deposited (see Figure 6).
  • the matrix material of the dispersion-reinforced metal is deposited as a non-dispersion-reinforced material. This has
  • the thickness ratios are chosen such that the Abform stresses 30 has a thickness d3 in the range of a few centimeters and the layer system 40 has a thickness d4 in the
  • the first base body layer 50 is deposited so that it has a thickness d5 of at least 1 pm, preferably at least 15 pm, particularly preferably at least 50 pm.
  • the second base body layer 60 is deposited such that it has a thickness 6 of at least 100 ⁇ m, preferably 200 ⁇ m, particularly preferably 500 ⁇ m.
  • Base body layers 50 and 60 comprises and which forms the substrate in the finished reflective optical element, preferably has a thickness of up to 2 mm, preferably up to 1, 5 mm, particularly preferably up to 1 mm.
  • the first and second basic body layers can also be designated by first and second substrate layers. These thickness ratios are particularly suitable for reflective optical elements with lateral dimensions in the range of a few centimeters to a few tens of centimeters.
  • the main body at the at least one separating layer is separated from the impression body. This can be done, for example, chemically by etching away or dissolving the Abform stressess or one or more specially designed separation layers. Physically, the Abform stresses or one or more specially designed separating layers can also be melted away.
  • the main body and the impression body are blasted apart from one another at the at least one separating layer by temperature change.
  • the break-off due to temperature change can be optimized by selecting materials for the impression body on the one hand and the base body on the other hand, which have particularly different thermal expansion coefficients.
  • the thermally induced stresses exceed the adhesive stresses between the main body and the impression body, or at least one separating layer, detachment takes place.
  • FIGS. 7 and 8 two different variants of the detachment process are shown schematically by way of example.
  • the layer system 40a with the at least one separating layer has been designed in such a way that the separation due to a sudden change in temperature leads to a flaking of the layer system 40a of FIG. 7
  • the layer system 40a in a composite with the two base body layers 50, 60, in particular with the first base body layer 50 remains.
  • the layer system 40a is designed such that it forms the surface of the reflective optical element designed for the reflection of electromagnetic radiation.
  • the layer system preferably comprises at least one metallic layer, on which, for example, reflection occurs in grazing incidence.
  • the layer system may have a second, vacuum-sealing layer, which performs a protective function for the reflective surface.
  • ruthenium for example, is suitable for protecting against contamination
  • the layer system 40 with the at least one separating layer is designed such that it completely remains on the impression body 30 when the base body 70 of the first and second base body layers 50, 60 is detached from the impression body 30.
  • Base body 70 can itself serve as a reflective surface of a reflective optical element due to low roughness due to production, in particular if the first base body layer 50 is metallic.
  • the base body 70 can also serve as a substrate for a further reflective coating 80 without repolishing, for example, as shown in FIG. 9. This forms a trained for the reflection of electromagnetic radiation surface 102.
  • a further reflective coating 80 without repolishing, for example, as shown in FIG. 9.
  • Coating 80 for grazing incidence for example, to act on one or a few metallic layers and for quasi-normal incidence around a multilayer system of alternating layers of materials with different real parts of the
  • a multilayer system can be arranged from alternating
  • the surface of the substrate 70, especially the first substrate layer 50 may have such a low roughness that in particular even multi-layer systems whose optical properties can depend very much on the roughness, can be applied directly without repolishing.
  • reflective optical elements as proposed can be produced by molding, which not only have planar, spherical or aspherical surface curves, but their reflective surface is formed as a free form - depending on the outer contour of the Abform stressess, which is the surface profile of the reflective surface of the reflective optical element ,
  • one or more layers of the layer system may also remain with the impression body when separated by temperature change or with the base body.
  • a layer of the layer system may also remain with the impression body when separated by temperature change or with the base body.
  • Layer system may be provided with a silicon dioxide and a gold layer, in which the separation between silicon dioxide and gold layer takes place.
  • a silicon dioxide layer was applied on the first layer 41 of the release layer system 40. This adheres particularly well to steel.
  • a gold layer 42 and above a nickel layer 43 was applied.
  • the nickel layer 43 has the function of a diffusion barrier between the gold layer 42 and the first base body layer 50 made of copper.
  • Copper layer as a second main body layer 60 at.
  • the separation of the base layers 50, 60 from the Abform stresses 30 takes place in this example between the gold layer 42 and the silicon dioxide layer 41, as indicated by the dashed line 44.
  • the layers 42, 43, 50, 60 form a reflective optical element, in which the gold layer 42 serves as a reflective layer.
  • the reflective optical element 100 shown in FIG. 9 is designed in a substantially circular manner with a diameter D 2.
  • the thickness D1 of the reflective optical element is at most one tenth of the diameter D2.
  • a dispersion-reinforced metal with a 0.2% proof strength of at least 500 N / mm 2 is selected.
  • a metal matrix material are copper, copper alloys, gold, gold alloys, silver, silver alloys, nickel, nickel alloys, cobalt,
  • Cobalt alloys aluminum, aluminum alloys, magnesium, magnesium alloys, platinum, platinum alloys, palladium and palladium alloys.
  • Matrix material based on aluminum and / or magnesium is particularly suitable for lightweight mirrors, as they u.a. for space applications or in scanners.
  • Nickel based matrix material can be applied electrochemically, especially galvanically or without external current, even with very high deposition rates. These materials are without dispersoids also good for the first Grund Economics gal. Substrate layer of non-dispersion-reinforced material suitable.
  • Base or substrate layer are carbides, borides, oxides, nitrides, carbon nanotubes, fullerenes, graphenes and diamond and any mixtures thereof are preferred.
  • the dispersoids can be present as nanoparticles with a particle size between about 10 nm and 10 ⁇ m as microparticles or particle sizes smaller than 100 nm. Their shape is preferably spherical or dendritic.
  • the graphene are preferably present as flakes.
  • Dispersoids can be coated so that they are no longer electrically conductive. Thus, they can be easily electrochemically deposited in the metal matrix.
  • Particularly preferred dispersoids are graphene, diamond, silicon carbide, silicon nitride,
  • Silicon boride boron carbide, boron nitride, boron carbonitrile, zirconium dioxide, zirconium nitride, zirconium boride, alumina (corundum), aluminum nitride, aluminum boride, chromium dioxide, chromium boride, magnesium oxide, magnesium boride, titanium carbide, titanium boride, tantalum carbide, tantalum boride, molybdenum carbide, molybdenum boride, tungsten carbide and tungsten boride.
  • Titanium boride particles can be coated, for example, with titanium oxide particles, so that they are no longer conductive and can be better used electrochemically. This also applies to other borides or carbides.
  • Metal matrix and dispersoid are advantageously selected for the second base body or substrate layer in such a way that the dispersion-reinforced metal has a 0.2% yield strength increased by at least a factor of 2 and / or an increased thermal conductivity of at least 10% compared to the non-dispersion-reinforced metal and / or at least 10% increased modulus and / or at least 10% reduced
  • Metal matrix and dispersoid, as well as non-dispersion enhanced material, most parameters can be adjusted according to the desired application of the reflective optical element.
  • the concentration of the dispersoid in the metal matrix also plays a role.
  • the second base body layer may be deposited such that the resulting second substrate layer has a dispersoid concentration gradient perpendicular to the surface designed for reflection. This is also schematically illustrated in FIG. 10, in which the concentration C is applied as a function of the distance d from the separating surface of the impression body.
  • the concentration C is applied as a function of the distance d from the separating surface of the impression body.
  • Dispersoid concentration is zero, while in the example shown here continuously increases over the thickness d6 of the second base body or substrate layer.
  • Concentration gradient provide to allow a stress-free bond between the first and second layer, which increases the life of the reflective optical element.
  • a separating layer made of gold, a few nanometers thick was applied to a several centimeter thick aluminum mold, and a 5 pm thick nickel separating layer and then a first 20 pm thick layer of pure copper were electrodeposited thereon. Subsequently, the
  • Electrolyte corundum particles added and a second layer of a thickness of about 1, 5 mm of dispersion-reinforced copper with a corundum particle concentration in the range of 0.1 to 30 wt .-% deposited, wherein the concentration gradient increases with increasing distance from the impression body.
  • This second layer had a 0.2% strain limit of about 510 N / mm 2 compared to a value of 160 N / mm 2 for copper.
  • the copper-based main body was separated from the impression body by a sudden drop in temperature of several 10 K on the gold layer, with the gold layer on the main body remained and without further post-processing for the reflection of electromagnetic
  • the reflective optical element is oval and dimensioned such that twice the small
  • Half axis is 3 cm.
  • a separating layer of silicon dioxide a few nanometers thick and a second layer of palladium a few nanometers thick were applied to a steel impression body several centimeters thick, and then a first layer of a thickness of 50 ⁇ m made of nickel-phosphorus alloy was deposited without external current.
  • the nickel-phosphorus-based base was separated from the molded article by a sudden drop in temperature of several tens of K between the silicon dioxide layer and the palladium layer, leaving the palladium layer on the main body and serving, without further post-processing, for reflecting electromagnetic radiation through the thus-fabricated reflective optical element.
  • the reflective optical element is square with a side clad length of 5 cm long.
  • a thin layer of platinum a few nanometers thick, was deposited on an aluminum body several centimeters thick, and a first layer of thickness 60 pm of pure copper-nickel alloy was electrodeposited thereon.
  • silicon carbide particles were added to the electrolyte and a second layer of a thickness of about 1.0 mm of dispersion strengthened copper-nickel-silicon alloy with a silicon particle concentration in the range of 0, 1 to 30 wt .-% deposited, wherein the concentration gradient with increasing Distance from impression body increases.
  • This second layer had a 0.2% strain limit of about 550 N / mm 2 and an approximately 12% increased modulus of elasticity compared to the copper-nickel alloy without silicon carbide dispersion.
  • the base body based on copper alloy was separated from the impression body by a sudden decrease in temperature of several 10 K on the platinum layer, the platinum layer remaining on the base body and without further post-processing for the reflection of electromagnetic radiation by the latter produced reflective optical element is used.
  • the reflective optical element is oval and dimensioned such that twice the semi-minor axis is 4 cm.
  • a few nanometers thick silicon dioxide release layer was applied to a ruthenium-based separating layer a few nanometers thick, and a first layer of a thickness of 55 ⁇ m made of aluminum was galvanically deposited thereon. Subsequently, graphene flakes were added to the electrolyte and a second layer with a thickness of about 1.7 mm made of dispersion-strengthened aluminum with a
  • Ruthenium layer remained on the base body and serves without further post-processing for the reflection of electromagnetic radiation by the thus produced reflective optical element.
  • the reflective optical element is circular and dimensioned such that the diameter is 6 cm.

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Abstract

Zur Herstellung eines reflektiven optischen Elements mit einem Grundkörper, das filigran und dennoch hinreichend formstabil ist, wird ein Verfahren vorgeschlagen mit den Schritten: - Bereitstellen eines Abformkörpers mit einer Oberfläche, die der Geometrie des reflektiven optischen Elements entspricht; - Aufbringen eines Schichtsystems mit mindestens einer Trennschicht auf der Oberfläche des Abformkörpers; - Elektroformen eines Grundkörpers auf dem Schichtsystem; und - Ablösen des Grundkörpers vom Abformkörper an der mindestens einen Trennschicht, dadurch gekennzeichnet, dass beim Elektroformen des Grundkörpers eine erste Grundkörperschicht aus nicht-dispersionsverstärktem Material und anschließend eine zweite Grundkörperschicht aus dispersionsverstärktem Metall abgeschieden wird.

Description

Verfahren zum Herstellen eines reflektiven optischen Elements und reflektives optisches Element
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines reflektiven optischen Elements mit einem Grundkörper mit den Schritten:
- Bereitstellen eines Abformkörpers mit einer Oberfläche, die der Geometrie des reflektiven optischen Elements entspricht;
- Aufbringen eines Schichtsystems mit mindestens einer Trennschicht auf der Oberfläche des Abformkörpers;
- Elektroformen eines Grundkörpers auf dem Schichtsystem; und
- Ablösen des Grundkörpers vom Abformkörper an der mindestens einen Trennschicht. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein reflektives optisches Element mit einem Substrat, wobei eine Fläche des reflektiven optischen Elements zur Reflexion von
elektromagnetischer Strahlung in einem bestimmten Wellenlängenbereich ausgelegt ist, sowie auf ein optisches System und eine EUV-Lithographievorrichtung.
Es wird vollumfänglich Bezug genommen auf den Inhalt der prioritätsbegründenden deutschen Patentanmeldung 10 2015 104 262.2 vom 20. März 2015. Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der WO 2008/145364 A2 bekannt, auf deren Inhalt vollumfänglich Bezug genommen wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das aus der WO 2008/145364 A2 bekannte Verfahren weiterzuentwickeln.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines reflektiven optischen Elements mit einem Grundkörper mit den Schritten:
- Bereitstellen eines Abformkörpers mit einer Oberfläche, die der Geometrie des reflektiven optischen Elements entspricht;
- Aufbringen eines Schichtsystems mit mindestens einer Trennschicht auf der Oberfläche des Abformkörpers;
- Elektroformen eines Grundkörpers auf dem Schichtsystem; und
- Ablösen des Grundkörpers vom Abformkörper an der mindestens einen Trennschicht, wobei beim Elektroformen des Grundkörpers eine erste Grundkörperschicht aus nicht- dispersionsverstärktem Material und anschließend eine zweite Grundkörperschicht aus dispersionsverstärktem Metall abgeschieden wird. Unter einem dispersionsverstärkten versteht man ein Verbundmaterial, das in einem bestimmten Matrixmaterial, etwa einem Metall, Partikel aus einem anderen Material aufweist. Diese Partikel werden auch Dispersoide genannte.
Unter Elektroformen wird hier ein galvanotechnisches Verfahren verstanden, bei dem ein metallischer Gegenstand, hier der Grundkörper galvanisch oder chemisch bzw.
außenstromlos hergestellt wird. Durch das Elektroformen des Grundkörpers in zwei Etappen, nämlich durch Abscheiden einer ersten Grundkörperschicht aus nicht- dispersionsverstärktem Material und anschließen einer zweiten Grundkörperschicht aus dispersionsverstärktem Metall, wird ermöglicht, Grundkörper mit für die Verwendung in optischen reflektiven optischen Elementen besonders geeigneten Eigenschaften
herzustellen. Diese Grundkörper weisen sowohl eine sehr gute Langzeit-Formstabilität auf als auch eine sehr geringe Oberflächenrauheit, wodurch sich Intensitätsverlust bei der Reflexion von elektromagnetischer Strahlung reduzieren lassen. Durch die
galvanotechnische Abscheidung lassen sich dabei auch relative dünne und leichte reflektive optische Elemente herstellen. Dadurch sind die so hergestellten reflektiven optischen Element insbesondere für extreme Anwendungen geeignet wie in der Halbleiter- Lithographie, insbesondere im extrem-ultravioletten, im vakuum-ultravioletten oder fernen ultravioletten Wellenlängenbereich, im Weltall bei beliebigen Wellenlängen oder als
Scannerspiegel für sichtbares Licht und Wellenlängen im Infrarotbereich.
Das Elektroformen hat herstellungstechnisch den Vorteil, dass durch Superpolitur des Abformkörpers eine Oberfläche des Grundkörpers zur Verfügung stellt, deren Rauheit auch den hohen Ansprüche bei optischen Anwendungen bei sehr kurzwelliger
elektromagnetischer Strahlung wie etwa im extrem ultravioletten Wellenlängenbereich genügen. Auf eine Nachbearbeitung der Oberfläche des Grundkörpers durch Polieren kann daher verzichtet werden. Ferner lassen sich über das Elektroformen auch zusätzliche Strukturen wie Hohlräume oder vorstehende Teile anformen.
Das Schichtsystem mit der mindestens einen Trennschicht kann neben einer oder mehrerer Trennschichten auch funktionale Schichten aufweisen, die zusammen mit dem Grundkörper durch Temperaturänderung oder Auflösen bzw. Wegätzen des Abformkörpers abgelöst werden können. Bei reflektiven optischen Elementen für streifenden Einfall können sie bereits die reflektierende Beschichtung bilden, die je nach Wahl des nicht- dispersionsgehärteten Materials notwendig sein könnte. Bei reflektiven optischen Elementen für quasi-normalen Einfall wird vorzugsweise nach dem Trennen ein Viellagensystem zusätzlich aufgebracht. Eine oder mehrere funktionale Schichten könnten beispielsweise als Haftvermittler zum Viellagensystem dienen oder als Schutzschicht für die beiden
Grundkörperschichten gegen Strahlungsschäden bei Einsatz mit sehr kurzwelliger elektromagnetischer Strahlung. In Varianten kann auch eine Trennschicht gleichzeitig funktionale Schicht sein.
Vorteilhafterweise wird als nicht-dispersionsverstärktes Material das Matrixmaterial des dispersionsverstärkten Metalls abgeschieden. Dadurch kann der Herstellungsprozess vereinfacht werden, indem zum Abscheiden der zweiten Grundkörperschicht im
Wesentlichen dem verwendeten Elektrolyten die gewünschten Dispersoide zugegeben werden.
Vorzugsweise wird die zweite Grundkörperschicht mit einem
Dispersoidkonzentrationsgradienten senkrecht zur Oberfläche des Abformkörpers abgeschieden. Das kann zu einer besonders guten Haftung zwischen der ersten und der zweiten Grundkörperschicht führen, da sie gewissermaßen ineinander übergehen.
In bevorzugten Ausführungsformen wird die erste Grundkörperschicht mit einer Dicke von mindestens 1 pm, bevorzugt mindestens 15 pm, besonders bevorzugt mindestens 50 pm und die zweite Grundkörperschicht mit einer Dicke von mindestens 100 pm, bevorzugt mindestens 200 pm, besonders bevorzugt mindestens 500 pm abgeschieden. So können reflektive optische Elemente mit filigranen Strukturen, die aber bereits hinreichend fest und stabil sind, hergestellt werden. Vorteilhafterweise wird als Metallmatrixmaterial eines oder mehrere der Gruppe umfassend Kuper, Kupferlegierungen, Gold, Goldlegierungen, Silber, Silberlegierungen, Nickel, Nickellegierungen, Kobalt, Kobaltlegierungen, Aluminium, Aluminiumlegierungen,
Magnesium, Magnesiumlegierungen, Platin, Platinlegierungen, Palladium und
Palladiumlegierungen abgeschieden. Diese Metalle, sei es als reines Element, sei es als Legierung haben sich als besonders geeignet für die elektrochemische Abscheidung, insbesondere zusammen mit Dispersoiden erwiesen.
Vorteilhafterweise werden als Dispersoid eines oder mehrere der Gruppe umfassend Karbide, Boride, Oxide, Nitride, Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Fullerene, Graphene und Diamant abgeschieden. Durch Zugabe dieser Dispersoide können Eigenschaften der Metallmatrix wie etwa Dichte, Wärmeausdehnung, Formstabilität, Wärmeleitfähigkeit gezielt beeinflusst werden. In bevorzugten Ausführungsformen werden für das dispersionsverstärkte Metall Metallmatrix und Dispersoid derart gewählt, dass das dispersionsverstärkte Metall verglichen mit dem nicht-dispersionsverstärkten Metall eine um mindestens einen Faktor 2 erhöhte 0,2%- Dehngrenze und/oder eine um mindestens 10% erhöhte Wärmeleitfähigkeit und/oder ein um mindestens 10% erhöhtes E-Modul und/oder einen um mindestens 10% reduzierten Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist. Auf diese Weise können gezielt für die verschiedensten Anwendungsarten optimierte reflektive optische Element hergestellt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Abformkörper aufweisend ein Material der Gruppe umfassend Glaskeramik, Borosilikat-Kronglas, Quarzglas, Kupfer,
Kupferlegierungen, Aluminium, Aluminiumlegierungen und Stahl zur Verfügung gestellt. In Kombination mit Grundkörpern mit einer Grundkörperschicht aus dispersionsverstärktem Metall können insbesondere auch Abformkörper aus Stahl einen hinreichend großen Unterschied in der Wärmeausdehnung verglichen mit dem Grundkörper aufweisen, dass eine Trennung mittels Temperaturänderung möglich ist. Insbesondere Stahlabformkörper haben den Vorteil einer sehr hohen Formbeständigkeit, so dass sie besonders oft wiederverwendet können. Dadurch können die Herstellungskosten der auf die beschriebene Art hergestellten reflektiven optischen Elemente gesenkt werden. Vorteilhafterweise wird auf den Abformkörper eine amorphe, spanbare Schicht aufgebracht und deren Oberflächen spanend bearbeitet. Dadurch kann der zum herzustellenden reflektiven optischen Element komplementäre Oberflächenverlauf besonders präzise gearbeitet werden. Bevorzugt setzt man dazu sogenannten„Ultraprecision-Machining"- Prozesse ein wie beispielsweise Diamant-Drehen oder Diamant-Fräsen ein. Als Material für die amorphe, spanbare Schicht sind u.a. Aluminium, Kupfer oder auch Nickel-Phosphor- Legierungen mit hohem Phosphoranteil von etwa 10-13 Gew.-% geeignet.
In einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch ein reflektives optisches Element mit einem Substrat, wobei eine Fläche des reflektiven optischen Elements zur Reflexion von elektromagnetischer Strahlung in einem bestimmten Wellenlängenbereich ausgelegt ist, wobei das Substrat eine erste Schicht aus einem nicht-dispersionsgehärteten Material und eine zweite, von der zur Reflexion ausgelegten Fläche weiter entfernte Schicht aus einem dispersionsgehärteten Metall aufweist. Bevorzugt handelt es sich um ein reflektives optisches Element für die Reflexion von Strahlung im weichen Röntgenwellenbereich, im extrem-ultravioletten, im fern-ultravioletten oder im fern-infraroten Wellenlängenbereich.
Derartige reflektive optische Elemente können u.a. mit Hilfe des zuvor beschriebenen Verfahrens hergestellt werden, wobei das Substrat im Wesentlichen aus dem Grundkörper gebildet wird. Aufgrund ihrer vergleichsweise hohen Langzeit-Formstabilität, guter
Wärmeleitfähigkeit bei geringer Wärmeausdehnung und geringer Dichte verglichen mit bekannten reflektiven optischen Elementen ohne dispersionsgehärtetem Metall eignen sie sich besonders gut für Anwendungen unter hohen Anforderungen, etwa bei sehr kurzwelliger elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise im weichen Röntgenbereich (Wellenlängen im Bereich von 0,5 nm bis 6 nm), extremen ultravioletten (Wellenlängen im Bereich von 6 nm bis 20 nm) oder fern-ultravioletten Wellenlängenbereich (Wellenlängen im Bereich von 20 nm bis 200 nm), im fern-infraroten Wellenlängenbereich, im Weltraum oder in Galvanometer-Scannern. Da sie dicht und nicht ausgasend sind, sind sie auch für die Verwendung im Ultrahochvakuum geeignet.
In bevorzugten Ausführungsformen weist das Substrat zumindest stellenweise ein
Verhältnis von kleinster Ausdehnung der zur Reflexion ausgelegten Fläche zu Dicke von mindestens 10 aufweist. Bei einer etwa kreisförmigen Fläche würde die kleinste Diagonale dem Durchmesser entsprechen. Die hier beschriebenen reflektiven optischen Elemente zeichnen sich dadurch aus, das sie großflächig und trotzdem sehr dünn ausgeführt sein können, ohne sich im Gebrauch nennenswert zu verformen. Dies vereinfacht deren platzsparenden Einbau in komplexere Vorrichtungen wie etwa EUV- Lithographievorrichtungen. Bevorzugt weist das dispersionsgehärtete Metall eine 0,2%-Dehngrenze von mindestens 500 N/mm2 auf. Die 0,2%-Dehngrenze ist ein Maß für die Streckgrenze Re, die im
Englischen auch yield strength oy genannt wird. Die Streckgrenze bezeichnet diejenige Spannung, bis zu der ein Werkstoff bei einachsiger und momentenfreier Zugbeanspruchung keine dauerhafte plastische Verformung zeigt. Die 0,2%-Dehngrenze, auch
Elastizitätsgrenze Rp0,2 genannt, ist diejenige einachsige mechanische Spannung, bei der die auf die Anfangslänge der Probe bezogene bleibende Dehnung nach Entlastung genau 0,2% beträgt, und eindeutig aus einem Nennspannungs-Totaldehnungs-Diagramm für das jeweilige Material ermittelt werden. Die bisher für insbesondere galvanotechnisch
hergestellte reflektive optische Elemente verwendeten nicht-dispersoid gehärteten Metalle erreichen diese 0,2%-Dehngrenze nicht.
Vorteilhafterweise weist die erste Substratschicht eine Dicke von mindestens 1 pm, bevorzugt mindestens 15 pm, besonders bevorzugt mindestens 50 pm und die zweite Substratschicht eine Dicke von mindestens 100 pm, bevorzugt 200 pm, besonders bevorzugt 500 pm auf. Derartige reflektive optische Elemente weisen mit der ersten
Substratschicht eine Oberfläche mit besonders geringer Rauigkeit auf, die unmittelbar als reflektierende Fläche im streifenden Einfall oder als Trägerfläche für eine oder wenige darüberliegende reflektierende Schicht für den streifenden Einfall oder für ein
Viellagensystem für den quasi-normalen Einfall. Gleichzeitig überwiegen die speziellen mechanischen Eigenschaften der zweiten Substratschicht.
Bevorzugt weist das reflektive optische Element als nicht-dispersionsverstärktes Material das Matrixmaterial des dispersionsverstärkten Metalls auf. Das reduziert nicht nur den Herstellungsaufwand, sondern erlaubt eine maximale Haftung zwischen der ersten und der zweiten Substratschicht.
Vorteilhafterweise weist die zweite Substratschicht einen
Dispersoidkonzentrationsgradienten senkrecht zur zur Reflexion ausgelegten Fläche auf. Dabei kann es sich um eine Konzentration in Gewichtsprozent oder auch in Volumenprozent handeln. Der Gradient kann auch durch eine Variation der Dispersoidgröße verursacht sein. Das erlaubt reflektive optische Elemente mit einem besonders hohen Dickenverhältnis von zweiter Substratschicht aus dispersionsverstärktem Metall und erster Substratschicht ohne dispersionsverstärktem Material. Bevorzugt weist die zweite Substratschicht als Metallmatrixmaterial eines oder mehrere der Gruppe umfassend Kuper, Kupferlegierungen, Gold, Goldlegierungen, Silber,
Silberlegierungen, Nickel, Nickellegierungen, Kobalt, Kobaltlegierungen, Aluminium, Aluminiumlegierungen, Magnesium, Magnesiumlegierungen, Platin, Platinlegierungen, Palladium und Palladiumlegierungen auf. Diese Metalle, reine Elemente oder Legierungen, zeichnen sich durch gute Wärmeleitfähigkeit, geringe Dichte, geringe Wärmeausdehnung, hohe Streckgrenze oder gute elektrochemische Abscheidbarkeit aus.
Bevorzugt weist die zweite Substratschicht als Dispersoid eines oder mehrere der Gruppe umfassend Karbide, Boride, Oxide, Nitride, Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Fullerene, Graphene und Diamant auf. Damit lassen sich die Eigenschaften des jeweiligen Matrixmetalls in die gewünschte Richtung gezielt beeinflussen.
Vorteilhafterweise weist das dispersionsverstärkte Metall verglichen mit dem nicht- dispersionsverstärkten Metall eine um mindestens einen Faktor 2 erhöhte 0,2%-Dehngrenze und/oder eine um mindestens 10% erhöhte Wärmeleitfähigkeit und/oder ein um mindestens 10% erhöhtes E-Modul und/oder einen um mindestens 10% reduzierten
Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, wodurch derartige reflektive Elemente für
verschiedenste Einsatzarten geeignet sein können.
In bevorzugten Ausführungsformen ist das reflektive optische Element als Kollektorspiegel für eine EUV-Lithographievorrichtung ausgebildet ist. Besonders bevorzugt handelt es sich um genestete Kollektorspiegel wie u.a. aus der DE 10 2005 053415 A1 bekannt, bei denen mehrere möglichst dünne Spiegelschalen konzentrisch angeordnet sind, wobei sie durch Stege in bestimmten Abständen zueinander gehalten werden, die ebenfalls möglichst dünn sein sollten, um Abschattungseffekte zu verringern.
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein optisches System für eine EUV- Lithographievorrichtung bzw. durch eine EUV-Lithographievorrichtung mit einem reflektiven optischen Element wie zuvor beschrieben oder hergestellt gemäß dem erläuterten
Verfahren.
Die vorliegende Erfindung soll unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dazu zeigen Figur 1 schematisch eine Ausführungsform einer EUV-Lithographievorrichtung mit einem Beleuchtungssystem mit einem hier vorgeschlagenen reflektiven optischen Element als Kollektorspiegel; Figur 2 schematisch ein hier vorgeschlagenes reflektives optisches Element als Kollektorspiegel;
Figur 3 schematisch einen Abformkörper; Figur 4 schematisch einen Abformkörper mit Schichtsystem;
Figur 5 schematisch einen Abformkörper mit einer ersten Grundkörperschicht;
Figur 6 schematisch einen Abformkörper mit einer zweiten
Grundkörperschicht auf der ersten Grundkörperschicht;
Figur 7 schematisch einen Abformkörper und ein erster davon abgetrennter
Grundkörper; Figur 8 schematisch einen Abformkörper und ein zweiter davon abgetrennter
Grundkörper;
Figur 9 schematisch ein reflektives optisches Element; Figur 10 schematisch der Verlauf der Dispersoidkonzentration im reflektiven optischen Element aus Figur 9;
Figur 1 1 schematisch einen Ablauf des hier vorgeschlagenen Verfahrens; und Figur 12 schematisch einen Abformkörper mit noch nicht abgetrenntem
reflektiven optischen Element.
In Figur 1 ist schematisch eine EUV-Lithographievorrichtung 10 dargestellt. Wesentliche Komponenten sind das Beleuchtungssystem 14, die Photomaske 17 und das Projektionssystem 20. Die EUV-Lithographievorrichtung 10 wird unter Vakuumbedingungen betrieben, damit die EUV-Strahlung in ihrem Inneren möglichst wenig absorbiert wird.
Als Strahlungsquelle 12 kann beispielsweise eine Plasmaquelle oder auch ein Synchrotron dienen. Im hier dargestellten Beispiel handelt es sich um eine Plasmaquelle. Die emittierte Strahlung im Wellenlängenbereich von etwa 5 nm bis 20 nm wird zunächst vom
Kollektorspiegel 13 gebündelt. Der Betriebsstrahl wird dann in das Beleuchtungssystem 14 eingeführt. Im in Figur 1 dargestellten Beispiel weist das Beleuchtungssystem 14 zwei Spiegel 15, 16 auf. Die Spiegel 15, 16 leiten den Strahl auf die Photomaske 17, die die Struktur aufweist, die auf den Wafer 21 abgebildet werden soll. Bei der Photomaske 17 handelt es sich ebenfalls um ein reflektives optisches Element für den EUV- Wellenlängenbereich, das je nach Herstellungsprozess ausgewechselt wird. Mit Hilfe des Projektionssystems 20 wird der von der Photomaske 17 reflektierte Strahl auf den Wafer 21 projiziert und dadurch die Struktur der Photomaske auf ihn abgebildet. Das
Projektionssystem 20 weist im dargestellten Beispiel zwei Spiegel 18, 19 auf. Es sei darauf hingewiesen, dass sowohl das Projektionssystem 20 als auch das Beleuchtungssystem 14 jeweils nur einen oder auch drei, vier, fünf und mehr Spiegel aufweisen können. In
Abwandlungen kann die Strahlungsquelle 12 auch außerhalb des Beleuchtungssystems 14 angeordnet sein.
Bei jedem der Spiegel 13, 15, 16, 18, 19 wie auch bei der Photomaske kann es sich um ein reflektives optisches Element mit einem Substrat handeln, bei dem eine Fläche des reflektiven optischen Elements zur Reflexion von elektromagnetischer Strahlung in einem bestimmten Wellenlängenbereich ausgelegt ist und bei dem das Substrat eine erste Schicht aus einem nicht-dispersionsgehärteten Material und eine zweite, von der zur Reflexion ausgelegten Fläche weiter entfernte Schicht aus einem dispersionsgehärteten Metall aufweist. Im hier dargestellten Beispiel ist der Kollektorspiegel 13 derartig ausgebildet.
Ein Beispiel für eine Ausführung als genesteter Kollektorspiegel 22 ist in Figur 2
schematisch dargestellt. Als optisch wirksame Elemente 23 weist der Kollektorspiegel 22 eine Mehrzahl von Spiegelschalen 25 auf, die jeweils für sich rotationssymmetrisch bezüglich einer Symmetrieachse 26 ausgebildet und konzentrisch zueinander ineinander genestet sind. Die einzelnen Spiegelschalen 25 haben eine Ausdehnung in Richtung der Symmetrieachse 26, wobei ihre optisch wirksame Schicht jeweils durch die Oberfläche gebildet wird, die der Symmetrieachse 26 zugewandt ist, also jeweils ihre innere Oberfläche. Im Betrieb des Kollektorspiegels 22 tritt elektromagnetische Strahlung von einer
Strahlungsquelle 27, speziell einer Plasmaquelle, die auf der Symmetrieachse 26, jedoch außerhalb der Spiegelschalen 25 angeordnet ist, in den Kollektorspiegel 22 ein und wird an den der Symmetrieachse 26 zugewandten Oberflächen der einzelnen Spiegelschalen 25 reflektiert. Der Einfall der elektromagnetischen Strahlung der Strahlungsquelle 27 auf die einzelnen Spiegelschalen 27 ist dabei mehr oder weniger streifend. Jede einzelne der Spiegelschalen 25 weist eine im Wesentlichen topfförmige Struktur auf, die an beiden Längsenden offen ist. Dabei ist die kleinste Ausdehnung der Oberfläche mit der optisch wirksamen Schicht, hier die Projektion der Symmetrieachse 26 auf die Oberfläche um mehr als eine Größenordnung größer als die Dicke der jeweiligen Spiegelschale 25.
Als Fassungselemente 24 weist der Kollektorspiegel 22 beispielhaft eine Mehrzahl von Speichen 28 auf, im gezeigten Ausführungsbeispiel insgesamt sechs Speichen. Die sechs Speichen gehen in ein gemeinsames Speichenrad 29 über. Um störende
Abschattungseffekte aufgrund der Speichen 28 zu verringern, sind sie besonders dünn ausgeführt. Die Speichen 28 können im Rahmen des galvanotechnischen Prozesses zusätzlich zum Grundkörper mit angewachsen werden, wobei sie einen möglichst hohen Gehalt an dem dispersionsverstärkten Metall mit erhöhter Festigkeit aufweisen. Weitere Teile die galvanotechnisch angewachsen werden können, können u.a. Trägerstrukturen wie beispielsweise Wabenstrukturen oder Metallschäume, Halteelemente oder Stützstrukturen sein. Optional können auf diese Weise auch Hohlräume integriert werden, wie etwa
Kühlkanäle. Auch Kühlelemente können galvanotechnisch in reflektive optische Elemente integriert werden. Das Verfahren, um reflektive optische Elemente mit einem Grundkörper herzustellen, wird nachstehend anhand der Figur 1 1 in Verbindung mit den Figuren 3 bis 10 erläutert werden. In einem ersten Schritt 101 wird zunächst ein Abformkörper, oft auch Mandrel genannt, zur Verfügung gestellt. Ein Abformkörper 30 ist schematisch in Figur 3 dargestellt. Der
Abformkörper weist eine Oberfläche 31 auf, die der Geometrie des herzustellenden reflektiven optischen Elements entspricht und insbesondere für Anwendungen im sehr kurzwelligen Wellenlängenbereich unter 200 nm, insbesondere kleiner 20 nm superpoliert ist. Die quadratische Rauheit, die auch RMS(root mean squared roughness)-Rauheit genannt wird, wird aus dem Mittel der Quadrate der Abweichung der Messpunkte über die Oberfläche zu einer mittleren Fläche berechnet, die so durch die Oberfläche gelegt wird, das die Summe der Abweichungen bezogen auf die mittlere Fläche minimal ist. Insbesondere für optische Elemente für die EUV-Lithographie ist die Rauheit in einem Ortsfrequenzbereich von 0, 1 pm bis 200 pm von besonderer Bedeutung, um negative Einflüsse auf die optischen Eigenschaften der optischen Elemente zu vermeiden. Vorzugsweise ist die Oberfläche 31 des Abformkörpers 31 derart poliert, dass sie eine quadratische Rauheit von maximal ca. 0,5 nm, bevorzugt 0,3 nm, besonders bevorzugt 0,2 nm aufweist.
Bevorzugt werden Abformkörper 31 aus Glaskeramik, Borosilikat-Kronglas, Quarzglas, Kupfer, Kupferlegierungen, Aluminium oder Aluminiumlegierungen eingesetzt. Je nach Wahl des Grundkörpermaterials werden vorteilhafterweise auch Abformkörper 31 aus Stahl verwendet. Sofern der Unterschied im Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen
Abformkörper und Grundkörper groß genug für ein thermisches Trennen der beiden Körper ist, haben Abformkörper 31 aus Stahl den Vorteil einer besonders hohen
Langzeitformstabilität, so dass sie besonders oft wieder verwendet werden können, was die Herstellungskosten verringert.
In einem nächsten Schritt 103 (Figur 1 1 ) wird auf dem Abformkörper 31 ein Schichtsystem mit mindestens einer Trennschicht 40 (siehe Figur 4) aufgebracht. Das Schichtsystem kann aus einer Trennschicht bestehen oder komplexer aufgebaut sein und ein oder mehrere ein Trennschichtsystem bildende Schichten und/oder eine oder mehrere funktionale Schichten aufweisen, wobei die eine oder mehrere Trennschichten auch zugleich die Funktion von funktionalen Schichten übernehmen können. Grundsätzlich könnte das Schichtsystem 40 zumindest teilweise auch elektrochemisch galvanisch oder außenstromlos aufgebracht werden. Bevorzugt werden aber physikalische und/oder chemische Abscheidungsverfahren aus der Gasphase eingesetzt, auch PVD (physical vapor deposition) oder CVD (chemical vapor deposition) Verfahren genannt. Dies kann auch ionen- und/oder plasmaunterstützt geschehen. Die Dicken der ggf. mehreren Schichten des Schichtsystems 40 liegen dabei im Nanometerbereich. Besonders bevorzugte Materialien sind Siliziumdioxid, Gold, Platin, Palladium und Ruthenium. Anschließend wird der Grundkörper auf dem Schichtsystem elektrogeformt. Dies geschieht nach dem hier vorgeschlagenen Verfahren in zwei Schritten. In einem ersten Schritt 105 (Figur 1 1 ) wird wie in Figur 5 dargestellt galvanotechnisch eine erste Grundkörperschicht 50 aus einem nicht-dispersionsverstärktem Material auf dem Schichtsystem 40 auf dem
Abformkörper 30 abgeschieden. In einem zweiten Schritt 107 (Figur 1 1 ) wird darüber eine zweite Grundkörperschicht 60 aus einem dispersionsverstärktem Metall galvanotechnisch abgeschieden (siehe Figur 6). Bevorzugt wird als nicht-dispersionsverstärktes Material das Matrixmaterial des dispersionsverstärkten Metalls abgeschieden. Dies hat
herstellungstechnisch den Vorteil, dass in beiden Schritten 105 und 107 ein Elektrolyt verwendet werden kann, dem für den zweiten Schritt Dispersoide beigesetzt werden.
Die Dickenverhältnisse werden derart gewählt, dass der Abformkörper 30 eine Dicke d3 im Bereich einiger Zentimeter aufweist und das Schichtsystem 40 eine Dicke d4 in der
Größenordnung von 10° bis 101 Nanometern. Die erste Grundkörperschicht 50 wird so abgeschieden, dass sie eine Dicke d5 von mindestens 1 pm, bevorzugt mindestens 15 pm, besonders bevorzugt mindestens 50 pm aufweist. Die zweite Grundkörperschicht 60 wird so abgeschieden, dass sie eine Dicke 6 von mindestens 100 pm, bevorzugt 200 pm, besonders bevorzugt 500 pm aufweist. Der Grundkörper 30, der die beiden
Grundkörperschichten 50 und 60 umfasst und der beim fertigen reflektiven optischen Element das Substrat bildet, weist bevorzugt eine Dicke von bis zu 2 mm, bevorzugt bis zu 1 ,5 mm, besonders bevorzugt bis 1 mm auf. Beim fertigen reflektiven optischen Element können die erste und zweite Grundkörperschicht auch mit erster und zweiter Substratschicht bezeichnet werden. Diese Dickenverhältnisse sich besonders geeignet für reflektive optische Elemente mit lateralen Abmessungen im Bereich von einigen Zentimetern bis einigen zehn Zentimetern.
In einem letzten Schritt 109 (Figur 1 1 ) wird der Grundkörper an der mindestens einen Trennschicht vom Abformkörper getrennt. Dies kann beispielsweise chemisch durch Wegätzen bzw. Auflösen des Abformkörpers oder einer oder mehrere eigens dafür ausgelegten Trennschichten geschehen. Physikalisch kann der Abformkörper oder eine oder mehrere eigens dafür ausgelegt Trennschichten auch weggeschmolzen werden.
Besonders bevorzugt werden Grundkörper und Abformkörper an der mindestens einen Trennschicht durch Temperaturänderung voneinander abgesprengt. Dies erlaubt die Wiederverwendung des Abformkörpers ohne aufwendige Aufbereitung. Das Absprengen durch Temperaturänderung kann dadurch optimiert werden, dass für den Abformkörper einerseits und den Grundkörper andererseits Materialien gewählt werden, die besonders unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Sobald bei einer abrupten Temperaturänderung die thermisch induzierten Spannungen die Haftspannungen zwischen Grundkörper und Abformkörper, bzw. an der mindestens einen Trennschicht übersteigen, findet eine Ablösung statt. In den Figuren 7 und 8 sind beispielhaft zwei verschiedene Varianten des Ablösevorgangs schematisch dargestellt. In dem in Figur 7 dargestellten Beispiel wurde das Schichtsystem 40a mit der mindestens einen Trennschicht so ausgelegt, dass die Trennung durch plötzliche Temperaturänderung zu einer Abblösung des Schichtsystems 40a vom
Abformkörper 30 führt, während das Schichtsystems 40a in einem Verbund mit den beiden Grundkörperschichten 50, 60, insbesondere mit der ersten Grundkörperschicht 50 verbleibt. In einer Variante ist das Schichtsystem 40a derart ausgebildet, dass es die für die Reflexion von elektromagnetischer Strahlung ausgelegte Fläche des reflektiven optischen Elements bildet. Vorzugsweise besteht das Schichtsystem dazu aus mindestens einer metallischen Schicht, an der beispielsweise bei streifendem Einfall Reflexion erfolgt. Außerdem kann das Schichtsystem eine zweite, zum Vakuum abschließende Schicht aufweisen, die eine Schutzfunktion für die reflektierende Fläche übernimmt. Bei Anwendungen im extrem ultravioletten Wellenlängenbereich, insbesondere bei Wellenlängen zwischen 5 nm und 20 nm, eignet sich beispielsweise Ruthenium zum Schutz vor Kontamination der
reflektierenden Oberfläche. Die guten Eigenschaften der Oberfläche des Abformkörpers werden bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren an die Oberfläche des abgelösten
Grundkörpers sozusagen vererbt, so dass auf diese Weise ein Einsatz des Grundkörpers 70a mit Schichtsystem 40a ohne weitere Bearbeitung der reflektiven Fläche möglich ist. In dem in Figur 8 dargestellten Beispiel ist das Schichtsystem 40 mit der mindestens einen Trennschicht derart ausgelegt, dass es beim Ablösen des Grundkörpers 70 aus erster und zweiter Grundkörperschicht 50, 60 vom Abformkörper 30 vollständig bei dem Abformkörper 30 verbleibt. Die so gebildete Oberfläche der ersten Grundkörperschicht 50 des
Grundkörpers 70 kann aufgrund herstellungsbedingten geringen Rauigkeit selber als reflektive Fläche eines reflektiven optischen Elements dienen, insbesondere wenn die erste Grundkörperschicht 50 metallisch ist.
Der Grundkörper 70 kann aber beispielsweise auch ohne Nachpolieren als Substrat für eine weitere reflektive Beschichtung 80 dienen, wie in Figur 9 dargestellt. Diese bildet eine zur Reflexion von elektromagnetischer Strahlung ausgebildete Fläche 102. Für kurzwellige Anwendungen, insbesondere im EUV-Wellenlängenbereich kann es sich bei der
Beschichtung 80 für streifenden Einfall beispielsweise um eine oder nur wenige metallische Schichten handeln und für quasi-normalen Einfall um ein Viellagensystem aus alternierend angeordneten Schichten aus Materialien mit unterschiedlichen Realteilen des
Brechungsindex bei der zu reflektierenden Wellenlänge. Beispielsweise für eine Wellenlänge von 13,5 nm kann ein Viellagensystem aus alternierend angeordneten
Schichten aus Molybdän und Silizium aufgebracht sein. Ein Vorteil des hier
vorgeschlagenen Herstellungsverfahrens besteht darin, dass die Oberfläche des Substrats 70, speziell der ersten Substratschicht 50 eine derart geringe Rauigkeit aufweisen kann, dass insbesondere auch Viellagensysteme, deren optische Eigenschaften sehr stark von der Rauigkeit abhängen können, unmittelbar, ohne Nachpolieren aufgebracht werden können. Ferner können reflektive optische Elemente wie vorgeschlagen abformtechnisch hergestellt werden, die nicht nur plane, sphärische oder asphärische Oberflächenverläufe aufweisen, sondern deren reflektive Fläche als Freiform ausgebildet ist - in Abhängigkeit von der Außenkontur des Abformkörpers, die zum Oberflächenverlauf der reflektiven Fläche des reflektiven optischen Elements ist.
In Abwandlungen der in den Figuren 7 und 8 erläuterten Varianten können auch eine oder mehrer Schichten des Schichtsystem beim Trennen durch Temperaturänderung mit dem Abformkörper verbleiben oder mit dem Grundkörper. Beispielsweise könnte ein
Schichtsystem mit einer Siliziumdioxid und einer Goldschicht vorgesehen sein, bei dem die Trennung zwischen Siliziumdioxid und Goldschicht erfolgt. Eine beispielhafte Abwandlung mit einem Trennschichtsystem 40 aus mehreren Schichten 41 , 42, 43, die unterschiedlich gut an ihren jeweils unmittelbar benachbarten Schichten haften, ist schematisch in Figur 12 dargestellt. In dem hier dargestellten Beispiel handelt es sich um einen Abformkörper 30 aus Stahl, auf den als erste Schicht 41 des Trennschichtsystems 40 eine Siliziumdioxidschicht aufgebracht wurde. Diese haftet besonders gut auf Stahl. Auf die Siliziumdioxidschicht 41 wurde eine Goldschicht 42 und darüber eine Nickelschicht 43 aufgebracht. Die Nickelschicht 43 hat die Funktion einer Diffusionssperre zwischen der Goldschicht 42 und der ersten Grundkörperschicht 50 aus Kupfer. An diese schließt sich eine dispersionsverstärkte
Kupferschicht als zweite Grundkörperschicht 60 an. Die Trennung der Grundschichten 50, 60 vom Abformkörper 30 erfolgt in diesem Beispiel zwischen der Goldschicht 42 und der Siliziumdioxidschicht 41 , wie durch die gestrichelte Linie 44 angedeutet wird. Nach der Abtrennung bilden die Schichten 42, 43, 50, 60 ein reflektives optisches Element, bei dem die Goldschicht 42 als reflektive Schicht dient.
Das in Figur 9 dargestellte reflektive optische Element 100 ist im Wesentlichen kreisförmig mit einem Durchmesser D2 ausgebildet. Die Dicke D1 des reflektiven optischen Elements beträgt höchstens ein Zehntel des Durchmessers D2. Dadurch können besonders platzsparende reflektive optische Elemente zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere ist dies für Kollektorspiegel für die EUV-Lithographie, insbesondere für genestete
Kollektorspiegel wie in Figur 2 dargestellt von Vorteil.
Dies wird insbesondere durch das Vorhandensein von einer zweiten Grundkörperschicht bzw. Substratschicht aus dispersionsverstärktem Metall erlaubt. Bevorzugt wird ein dispersionsverstärktes Metall mit einer 0,2%-Dehngrenze von mindestens 500 N/mm2 gewählt. Besonders geeignet als Metallmatrixmaterial sind Kuper, Kupferlegierungen, Gold, Goldlegierungen, Silber, Silberlegierungen, Nickel, Nickellegierungen, Kobalt,
Kobaltlegierungen, Aluminium, Aluminiumlegierungen, Magnesium, Magnesiumlegierungen, Platin, Platinlegierungen, Palladium und Palladiumlegierungen. Matrixmaterial auf der
Grundlage von Edelmetallen zeichnet sich durch besonders hohe Wärmeleitfähigkeit aus. Matrixmaterial auf der Basis von Aluminium und/oder Magnesium ist insbesondere für Leichtbau-Spiegel geeignet, wie sie u.a. für Weltraumanwendungen oder in Scannern eingesetzt werden. Matrixmaterial auf der Basis von Nickel lässt sich besonders gut auch mit sehr hohen Abscheideraten elektrochemisch, speziell galvanisch oder außenstromlos aufbringen. Diese Materialien sind ohne Dispersoide auch gut für die erste Grundkörperbzw. Substratschicht aus nicht-dispersionverstärktem Material geeignet.
Im Hinblick auf die Dispersoide für das dispersionsverstärkte Material der zweiten
Grundkörper- bzw. Substratschicht werden Karbide, Boride, Oxide, Nitride, Kohlenstoff- Nanoröhrchen, Fullerene, Graphene und Diamant sowie beliebige Mischungen davon bevorzugt. Die Dispersoide können mit einer Partikelgröße zwischen ca. 10 nm und 10 pm als Mikropartikel oder Partikelgrößen kleiner 100 nm als Nanopartikel vorliegen. Ihre Form ist bevorzugt sphärisch oder dendritisch. Die Graphen liegen bevorzugt als Flocken vor. Dispersoide können beschichten sein, so dass sie nicht mehr elektrisch leitend sind. Somit lassen sie sich einfach in der Metallmatrix elektrochemisch abscheiden. Besonders bevorzugt als Dispersoide sind Graphen, Diamant, Siliziumkarbid, Siliziumnitrid,
Siliziumborid, Borkarbid, Bornitrid, Borkarbonnitrid, Zirkoniumdioxid, Zirkoniumnitrid, Zirkoniumborid, Aluminiumoxid (Korund), Aluminiumnitrid, Aluminiumborid, Chromdioxid, Chromborid, Magnesiumoxid, Magnesiumborid, Titankarbid, Titanborid, Tantalkarbid, Tantalborid, Molybdänkarbid, Molybdänborid, Wolframkarbid und Wolframborid.
Titanboridpartikel können beispielsweise mit Titanoxidpartikel beschichtet sein, damit sie nicht mehr leitfähig sind und sich besser elektrochemisch einsetzen lassen. Dies gilt auch für andere Boride oder auch Karbide. Vorteilhafterweise sind für die zweite Grundkörper- bzw. Substratschicht Metallmatrix und Dispersoid derart gewählt, dass das dispersionsverstärkte Metall verglichen mit dem nicht- dispersionsverstärkten Metall eine um mindestens einen Faktor 2 erhöhte 0,2%-Dehngrenze und/oder eine um mindestens 10% erhöhte Wärmeleitfähigkeit und/oder ein um mindestens 10% erhöhtes E-Modul und/oder einen um mindestens 10% reduzierten
Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist. Durch entsprechende Kombination von
Metallmatrix und Dispersoid sowie nicht-dispersionsverstärktem Material können die meisten Parameter entsprechend der gewünschten Anwendung des reflektiven optischen Elements eingestellt werden.
Auch die Konzentration des Dispersoids in der Metallmatrix spielt dabei eine Rolle. So kann die zweiten Grundkörperschicht derart abgeschieden werden, dass die resultierende zweite Substratschicht einen Dispersoidkonzentrationsgradienten senkrecht zur zur Reflexion ausgelegten Fläche aufweist. Dies ist schematisch auch in Figur 10 dargestellt, in der die Konzentration C in Abhängigkeit vom Abstand d von der Trennfläche vom Abformkörper aufgetragen ist: In der ersten Grundkörper- bzw. Substratschicht ist die
Dispersoidkonzentration gleich Null, während sie im hier dargestellten Beispiel über die Dicke d6 der zweiten Grundkörper- bzw. Substratschicht kontinuierlich zunimmt. Je nach Matrixmaterial und Dispersoid bzw. gewünschter Dispersoidkonzentration kann es vorteilhaft sein, zumindest im Grenzbereich der zweiten zur ersten Schicht hin einen
Konzentrationsgradienten vorzusehen, um einen spannungsfreieren Verbund zwischen erster und zweiter Schicht zu erlauben, was die Lebensdauer der reflektiven optischen Elements erhöht. In einem ersten Beispiel wurde auf einem mehrere Zentimeter dicken Abformkörper aus Aluminium eine wenige Nanometer dicke Trennschicht aus Gold aufgebracht und darauf galvanisch eine 5 pm dicke Trennschicht aus Nickel und anschließend eine erste Schicht einer Dicke von 20 pm aus reinem Kupfer abgeschieden. Anschließend wurden dem
Elektrolyten Korundpartikel zugegeben und eine zweite Schicht einer Dicke von ca. 1 ,5 mm aus dispersionsverstärktem Kupfer mit einer Korundpartikelkonzentration im Bereich von 0,1 bis 30 Gew.-% abgeschieden, wobei der Konzentrationsgradient mit zunehmendem Abstand vom Abformköper ansteigt. Diese zweite Schicht hatte eine 0,2%-Dehnungsgrenze von etwa 510 N/mm2 verglichen mit einem Wert von 160 N/mm2 für Kupfer. Der Grundkörper auf Kupferbasis wurde durch eine plötzliche Temperaturerniedrigung von mehreren 10 K an der Goldschicht vom Abformkörper getrennt, wobei die Goldschicht an dem Grundkörper verblieb und ohne weitere Nachbearbeitung zur Reflexion von elektromagnetischer
Strahlung durch das so hergestellte reflektive optische Element dient. Das reflektive optische Element ist oval und derart dimensioniert, dass das Zweifache der kleinen
Halbachse 3 cm beträgt.
In einem zweiten Beispiel wurde auf einem mehrere Zentimeter dicken Abformkörper aus Stahl eine wenige Nanometer dicke Trennschicht aus Siliziumdioxid und eine zweite wenige Nanometer dicke Trennschicht aus Palladium aufgebracht und darauf außenstromlos eine erste Schicht einer Dicke von 50 pm aus Nickel-Phosphor-Legierung abgeschieden.
Anschließend wurden dem Elektrolyten Diamantpartikel zugegeben und eine zweite Schicht einer Dicke von ca. 2,0 mm aus dispersionsverstärkter Nickel-Phosphor-Legierung mit einer Diamantpartikelkonzentration im Bereich von 20 Gew.-% abgeschieden. Diese zweite Schicht hatte eine 0,2%-Dehnungsgrenze von etwa 580 N/mm2 und außerdem eine um ca. 15% erhöhten Wärmeleitfähigkeit verglichen mit Nickel-Phosphor-Legierung. Der
Grundkörper auf Nickel-Phosphorbasis wurde durch eine plötzliche Temperaturerniedrigung von mehreren 10 K zwischen der Siliziumdioxidschicht und der Palladiumschicht vom Abformkörper getrennt, wobei die Palladiumschicht an dem Grundkörper verblieb und ohne weitere Nachbearbeitung zur Reflexion von elektromagnetischer Strahlung durch das so hergestellte reflektive optische Element dient. Das reflektive optische Element ist quadratisch mit einer Seitenkantelänge von 5 cm lang.
In einem dritten Beispiel wurde auf einem mehrere Zentimeter dicken Abformkörper aus Aluminium eine wenige Nanometer dicke Trennschicht aus Platin aufgebracht und darauf galvanisch eine erste Schicht einer Dicke von 60 pm aus reinem Kupfer-Nickel -Legierung abgeschieden. Anschließend wurden dem Elektrolyten Siliziumkarbidpartikel zugegeben und eine zweite Schicht einer Dicke von ca. 1 ,0 mm aus dispersionsverstärkter Kupfer- Nickel-Silizium-Legierung mit einer Siliziumpartikelkonzentration im Bereich von 0, 1 bis 30 Gew.-% abgeschieden, wobei der Konzentrationsgradient mit zunehmendem Abstand vom Abformköper ansteigt. Diese zweite Schicht hatte eine 0,2%-Dehnungsgrenze von etwa 550 N/mm2 sowie ein um ca. 12% erhöhtes E-Modul verglichen der Kupfer-Nickel- Legierung ohne Siliziumkarbiddispersion. Der Grundkörper auf Kupferlegierungsbasis wurde durch eine plötzliche Temperaturerniedrigung von mehreren 10 K an der Platinschicht vom Abformkörper getrennt, wobei die Platinschicht an dem Grundkörper verblieb und ohne weitere Nachbearbeitung zur Reflexion von elektromagnetischer Strahlung durch das so hergestellte reflektive optische Element dient. Das reflektive optische Element ist oval und derart dimensioniert, dass das Zweifache der kleinen Halbachse 4 cm beträgt.
In einem vierten Beispiel wurde auf einem mehrere Zentimeter dicken Abformkörper aus Siliziumdioxid eine wenige Nanometer dicke Trennschicht aus Ruthenium aufgebracht und darauf galvanisch eine erste Schicht einer Dicke von 55 pm aus Aluminium abgeschieden. Anschließend wurden dem Elektrolyten Graphenflocken zugegeben und eine zweite Schicht einer Dicke von ca. 1 ,7 mm aus dispersionsverstärktem Aluminium mit einer
Graphenflockenkonzentration im Bereich von 0, 1 bis 10 Gew.-% abgeschieden, wobei der Konzentrationsgradient mit zunehmendem Abstand vom Abformköper ansteigt. Diese zweite Schicht hatte ein 0,2%-Dehnungsgrenze von etwa 300 N/mm2 sowie einen um ca.10% verringerten Wärmeausdehnungskoeffizienten verglichen mit Aluminium ohne Graphen. Der Grundkörper aus Siliziumdioxid wurde durch eine plötzliche Temperaturerniedrigung von mehreren 10 K an der Rutheniumschicht vom Abformkörper getrennt, wobei die
Rutheniumschicht an dem Grundkörper verblieb und ohne weitere Nachbearbeitung zur Reflexion von elektromagnetischer Strahlung durch das so hergestellte reflektive optische Element dient. Das reflektive optische Element ist kreisförmig und derart dimensioniert, dass der Durchmesser 6 cm beträgt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines reflektiven optischen Elements mit einem
Grundkörper mit den Schritten:
- Bereitstellen eines Abformkörpers mit einer Oberfläche, die der Geometrie des reflektiven optischen Elements entspricht;
- Aufbringen eines Schichtsystems mit mindestens einer Trennschicht auf der
Oberfläche des Abformkörpers;
- Elektroformen eines Grundkörpers auf dem Schichtsystem; und
- Ablösen des Grundkörpers vom Abformkörper an der mindestens einen Trennschicht, dadurch gekennzeichnet, dass beim Elektroformen des Grundkörpers eine erste Grundkörperschicht aus nicht-dispersionsverstärktem Material und anschließend eine zweite Grundkörperschicht aus dispersionsverstärktem Metall abgeschieden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als nicht- dispersionsverstärktes Material das Matrixmaterial des dispersionsverstärkten Metalls abgeschieden wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Grundkörperschicht mit einem Dispersoidkonzentrationsgradienten senkrecht zur Oberfläche des Abformkörpers abgeschieden wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Grundkörperschicht mit einer Dicke von mindestens 1 pm, bevorzugt mindestens 15 pm, besonders bevorzugt mindestens 50 pm und die zweite Grundkörperschicht mit einer Dicke von mindestens 100 pm, bevorzugt mindestens 200 pm, besonders bevorzugt mindestens 500 pm abgeschieden wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Metallmatrixmaterial eines oder mehrere der Gruppe umfassend Kuper,
Kupferlegierungen, Gold, Goldlegierungen, Silber, Silberlegierungen, Nickel,
Nickellegierungen, Kobalt, Kobaltlegierungen, Aluminium, Aluminiumlegierungen, Magnesium, Magnesiumlegierungen, Platin, Platinlegierungen, Palladium und
Palladiumlegierungen abgeschieden wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Dispersoid eines oder mehrere der Gruppe umfassend Karbide, Boride, Oxide, Nitride, Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Fullerene, Graphene und Diamant abgeschieden wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für das dispersionsverstärkte Metall Metallmatrix und Dispersoid derart gewählt werden, dass das dispersionsverstärkte Metall verglichen mit dem nicht-dispersionsverstärkten Metall eine um mindestens einen Faktor 2 erhöhte 0,2%-Dehngrenze und/oder eine um mindestens 10% erhöhte Wärmeleitfähigkeit und/oder ein um mindestens 10% erhöhtes E-Modul und/oder einen um mindestens 10% reduzierten
Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abformkörper aufweisend ein Material der Gruppe umfassend Glaskeramik, Borosilikat- Kronglas, Quarzglas, Kupfer, Kupferlegierungen, Aluminium, Aluminiumlegierungen und Stahl zur Verfügung gestellt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Abformkörper eine amorphe, spanbare Schicht aufgebracht wird und deren Oberflächen spanend bearbeitet wird.
10. Reflektives optisches Element mit einem Substrat, wobei eine Fläche des reflektiven optischen Elements zur Reflexion von elektromagnetischer Strahlung in einem bestimmten Wellenlängenbereich ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (70) eine erste Schicht (50) aus einem nicht-dispersionsgehärteten Material und eine zweite, von der zur Reflexion ausgelegten Fläche (102) weiter entfernte Schicht (60) aus einem dispersionsgehärteten Metall aufweist.
1 1 . Reflektives optisches Element nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (70) zumindest stellenweise ein Verhältnis von geringster Ausdehnung
(D2) der zur Reflexion ausgelegten Fläche zu Dicke (D1 ) von mindestens 10 aufweist.
12. Reflektives optisches Element nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das dispersionsgehärtete Metall eine 0,2%-Dehngrenze von mindestens 500 N/mm2 aufweist.
13. Reflektives optisches Element nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Substratschicht (50) eine Dicke (d5) von mindestens 1 pm, bevorzugt mindestens 15 pm, besonders bevorzugt mindestens 50 pm und die zweite Substratschicht (60) eine Dicke (d6) von mindestens 100 pm, bevorzugt mindestens 200 pm, besonders bevorzugt mindestens 500 pm aufweist.
14. Reflektives optisches Element nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es als nicht-dispersionsverstärktes Material das Matrixmaterial des dispersionsverstärkten Metalls aufweist.
15. Reflektives optisches Element nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Substratschicht (60) einen
Dispersoidkonzentrationsgradienten (90) senkrecht zur zur Reflexion ausgelegten Fläche (102) aufweist.
16. Reflektives optisches Element nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Substratschicht (60) als Metallmatrixmaterial eines oder mehrere der Gruppe umfassend Kuper, Kupferlegierungen, Gold, Goldlegierungen, Silber, Silberlegierungen, Nickel, Nickellegierungen, Kobalt, Kobaltlegierungen,
Aluminium, Aluminiumlegierungen, Magnesium, Magnesiumlegierungen, Platin, Platinlegierungen, Palladium und Palladiumlegierungen aufweist.
17. Reflektives optisches Element nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Substratschicht (60) als Dispersoid eines oder mehrere der Gruppe umfassend Karbide, Boride, Oxide, Nitride, Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Fullerene, Graphene und Diamant aufweist.
18. Reflektives optisches Element nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das dispersionsverstärkte Metall verglichen mit dem nicht- dispersionsverstärkten Metall eine um mindestens einen Faktor 2 erhöhte 0,2%-
Dehngrenze und/oder eine um mindestens 10% erhöhte Wärmeleitfähigkeit und/oder ein um mindestens 10% erhöhtes E-Modul und/oder einen um mindestens 10% reduzierten Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist.
19. Reflektives optisches Element nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass es als Kollektorspiegel (13, 22) für eine EUV- Lithographievorrichtung (10) ausgebildet ist.
20. Optisches System für eine EUV-Lithographievorrichtung mit einem reflektiven optischen Element hergestellt gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder einem reflektiven optischen Element nach einem der Ansprüche 10 bis 19.
21 . EUV-Lithographievorrichtung mit einem reflektiven optischen Element hergestellt gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder einem reflektiven optischen Element nach einem der Ansprüche 10 bis 19.
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