Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes mit Hilfe von Abformung, optisches Element hergestellt nach diesem Verfahren, Kollektor und Beleuchtungssystem

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes durch Abformung, ein optisches Element hergestellt nach einem derartigen Verfahren, eine Kollektorschale, insbesondere für eine grazing-incidence Kollektor für den Einsatz, insbesondere bei EUV-Strahlung im Wellenlängenbereich von 4 bis 30 nm, bevorzugt von 7 bis 15 nm. Ferner betrifft die Erfindung eine Mikrolithographieprojektionsbelichtungsanlage, insbesondere auch ein Beleuchtungssystem einer derartigen Mikrolithographieprojektionsbelichtungsanlage.

Optische Elemente beispielsweise für Mikrolithographie-Anlagen wurden bislang beispielsweise mit Aufdampftechnik auf vorgefertigten Substraten hergestellt. Dies ist beispielsweise in der DE 10 2005 017 742 A1 beschrieben. Bei dem Verfahren gemäß der DE 10 2005 017 742 A1 wird mindestens die optisch wirksame Beschichtung auf einem Substrat abgeschieden. Derartige Verfahren sind zum einen sehr aufwendig, zum anderen zur Beschichtung beispielsweise bei geschlossenen Flächen ungeeignet.

Optische Flächen, die geschlossen ausgebildet sind, finden sich z.B. bei Kollektoren. Diesbezüglich wird auf die US 7,244,954 verwiesen.

Ein Nachteil der Systeme beispielsweise aus der DE 10 2005 017 742 A1 war, dass die Substrate Nichtleiter waren, die sich beispielsweise bei Einbau in ein Beleuchtungssystem elektrostatisch aufladen konnten.

Kollektoren für Beleuchtungssysteme mit einer Wellenlänge bevorzugt ≤126 nm, insbesondere bevorzugt Wellenlängen im EUV-Bereich von 4 bis 30 nm, insbesondere bei 7 nm oder bei 13,5 nm zur Aufnahme des von einer Lichtquelle

abgestrahlten Lichtes und zur Ausleuchtung eines Bereiches in einer Ebene mit einer Vielzahl von rotationssymmetrischen Spiegelschalen, welche um eine gemeinsame Rotationsachse ineinander angeordnet sind, sind in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt.

Die US 5,763,930 zeigt einen genesteten Kollektor für eine Pinch-Plasma- Lichtquelle, der dazu dient, die von der Lichtquelle abgegebene Strahlung zu sammeln und in einen Lichtleiter zu bündeln.

Die Druckschrift US 6,285,737 B1 offenbart ein Beleuchtungssystem mit einem grazing-incidence-Kollektor-Spiegel. Der Kollektor-Spiegel umfasst eine Vielzahl einzelner Spiegel in einer gestapelten Anordnung. Die einzelnen Spiegelflächen des Stapels bilden keine zusammenhängende Fläche, insbesondere keine geschlossene Fläche wie beispielsweise eine Rotationsfläche. Eine Rotationsfläche ist eine Fläche, die durch Rotation um eine Rotationsachse einer Kurve, die in einer Ebene liegt, die die Rotationsachse umfasst, erhalten wird.

Die einzelnen Spiegel des gestapelten Spiegel-Arrays gemäß der US 6,285,737 B1 bestehen aus einer Grundschicht, die den Grundkörper bildet und ist mit einer Reflexionsschicht aus beispielsweise Rhodium, Molybdän, Gold oder anderen Legierungen beschichtet. Vorzugsweise wird der einzelne Spiegel mit Ruthenium beschichtet. Das Aufbringen der einzelnen Schichten erfolgt mit einem Aufdampf- oder einem Sputterverfahren, d. h. mit konventionell bekannten Verfahren auf einen Grundkörper. Die Dicke der die Reflexionsschicht bildenden Metallschicht ist sehr groß, insbesondere über 100 nm, um gegenüber den thermischen Einflüssen bedingt durch die Anordnung gegenüber der Lichtquelle resistent zu sein. Nach dem Aufdampfen wird die Schicht optisch poliert. Die derart gebildeten Spiegelschalen weisen entweder flache, elliptische oder asphärische Oberflächen auf. Die Ruthenium beschichteten einzelnen Spiegel reflektieren 50-84% an EUV- Strahlung, wenn der Einfallswinkel gegenüber der Flächennormalen 75 bis 80° beträgt, d. h. der Spiegel unter grazing incidence betrieben wird.

Alternativ zu dem Kollektorsystem aus einem Array mit Stapeln einzelner Spiegel, wie in der US 6,285,737 beschrieben, kann man auch Kollektoren mit

geschlossenen Flächen, beispielsweise Rotationsflächen in Beleuchtungssystemen für die EUV-Lithographie verwenden. Derartige Kollektoren sind beispielsweise aus der US 7,091 ,505, US-2003-0043455A1 , US 7,015,489 US 2005/023645A1 , US 2006-0097202 A1 oder der EP 1225481 bekannt geworden.

Die in den vorgenannten Schriften beschriebenen Kollektoren mit geschlossenen Spiegelschalen sind bevorzugt als Systeme mit mehreren ineinander angeordneten geschlossenen Spiegelschalen ausgebildet und werden als sogenannte genestete Kollektoren bezeichnet. Geschlossene Spiegelschalen sind beispielsweise ringförmige geschlossene Spiegelflächen.

Die Kollektorschalen, die als geschlossene Flächen, beispielsweise als Rotationsflächen, ausgebildet sind, haben entweder den Nachteil einer niedrigen Reflektivität des einfallenden Lichtes oder sind instabil und neigen zu Deformation unter thermischer Belastung, wie sie insbesondere in EUV-Systemen auftreten.

Der Erfindung liegt daher in einem ersten Aspekt die Aufgabe zugrunde, ein

Verfahren anzugeben, dass die Nachteile des Standes der Technik überwindet.

Erfindungsgemäß wird dies durch ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes, umfassend die Schritte:

Bereitstellung eines Abformkörpers, mit einer Oberfläche, die im

Wesentlichen der Geometrie des optischen Elementes entspricht;

Abscheiden eines Schichtsystems, umfassend mindestens ein

Trennschichtsystem auf der Oberfläche des Abformkörpers; - Elektroformen eines Grundkörpers auf dem Schichtsystem, insbesondere durch einen elektrochemischen Prozess;

Ablösen des Schichtsystems und des Grundkörpers am

Trennschichtsystem vom Abformkörper.

Bei dem zuvor beschriebenen Abformverfahren kann zwischen Herstellungsverfahren mit direkter Abformung des gesamten optischen Elementes, beispielsweise der Kollektorschale von einem Abformkörper sowie der räumlich und zeitlich getrennt möglichen Abformung des Grundkörpers mit nachträglicher Beschichtung unterschieden werden. Beide Verfahren bieten den Vorteil, dass das optische Element, beispielsweise die Kollektorschale nach dem Abformprozess bereits als bauliche Einheit vorliegt. Das optische Element, beispielsweise die Kollektorschalen werden dabei quasi von innen nach außen gefertigt. Zu diesem Zwecke wird für beide Verfahren ein Abformkörper, mit einer Oberfläche, die der Geometrie des optischen Elementes, beispielsweise der Kollektorschale im Wesentlichen entspricht, bereitgestellt. Auf dieser wird ein Schichtsystem, umfassend im ersten Verfahren mindestens ein Trennschichtsystem und ein Reflexionsschichtsystem, im zweiten Verfahren ein Trennschichtsystem ohne Reflexionsschichtsystem, abgeschieden. Der Grundkörper wird auf dem Schichtsystem durch Elektroformen, insbesondere einen elektrochemischen Prozess aufgeformt. Danach erfolgt das Ablösen des optischen Elementes, beispielsweise der Kollektorschale am Trennschichtsystem vom Abformkörper. Während sich im zweiten Verfahren ein Verdampfungsschritt für das Reflexionsschichtsystem anschließt, ist im ersten Verfahren das optische Element, beispielsweise die Kollektorschale bereits fertiggestellt.

Die Problematik des Abformungsprozesses besteht dabei darin, ein geeignetes Trennschichtsystem zu finden, welches unter Berücksichtigung der vorhandenen Schichtspannungen eine Abformung ohne Beeinflussung der optimalen optischen Eigenschaften der Reflexionsschicht (im ersten Verfahren)und unter Beibehaltung der mechanischen Stabilität der einzelnen Schichten zulässt.

Als Beschichtungsverfahren werden beispielsweise PVD (Physical Vapour Deposition) -Verfahren eingesetzt, z.B. thermisches Verdampfen, Verdampfen mit Elektronenstrahlverdampfern oder Sputtern, insbesondere das Sputtern mit Magnetronquellen.

Beim thermischen Verdampfen und beim Verdampfen mit Elektronenstrahlverdampfem wird die Aufdampfquelle unterhalb des zu beschichtenden Abformkörpers positioniert. Eine ausreichend homogene Schichtdicke kann zum einen durch einen großen Abstand zwischen Quelle und Abformkörper zum anderen durch Simultanverdampfen unter Verwendung mehrerer gleichmäßig angeordneter Quellen erreicht werden. Beim Einsatz von Sputter-Techniken müssen die Quellen aufgrund des bei diesem Verfahren notwendigen hohen Sputtergasdruckes in der Nähe der Oberfläche des zu beschichtenden Abformkörpers in gleichmäßigem Abstand angeordnet sein. Eine optimale Schichtdicken homogen ität kann durch eine der Form des

Abformkörpers angepassten Sputterquelle, insbesondere Magnetronquelle, erreicht werden.

Die Bedampfung der der Aufdampfquelle abgewandten Oberfläche des zu beschichtenden Abformkörpers kann beispielsweise durch Rotation des Abformkörpers während des Beschichtungsvorganges erfolgen.

Die nachträgliche Beschichtung bereits abgeformter optischer Elemente, beispielsweise Kollektorschalen mit dem Reflexionsschichtsystem wird beim Sputtern wie bereits ausgeführt mit mehreren in gleichmäßigem Abstand angeordneter Quellen oder mit einer der Form des Abformkörpers angepassten Quelle ausgeführt. Bei Verwendung thermischer Quellen oder Elektronenstrahlverdampfer ermöglicht der Einsatz von Blendentechniken eine auf der gesamten Fläche des optischen Elementes gleichmäßige Schichtdickenverteilung.

Für einen optimalen Abformprozess ist es notwendig die Schichtspannung des gesamten Schichtsystems mit Grundschicht möglichst gering zu halten, so dass keine Schichtrisse oder Schichtablösungen auftreten können. Dies wird sowohl durch die Verwendung eines ionen unterstützten Aufdampfprozesses als auch durch eine Optimierung von Beschichtungsparameter wie z.B. Schichtdicken oder Bedampfungsraten in Zusammenhang mit der Rotation des Abformkörpers

während der Beschichtung ermöglicht, da die Schichtspannungen davon stark abhängig sind.

Ein erfindungsgemäßes Abformschichtsystem zur Herstellung von optischen Elementen, beispielsweise Kollektorschalen für grazing-incidence-Kollektoren, unter welchem die Gesamtheit aus Abformkörper, Trennschichtsystem, Schichtsystem sowie die den Grundkörper bildende Grundschicht vor der Abformung, d. h. Trennung umfasst, ist dazu für die erste Ausführung eines erfindungsgemäßen optischen Elementes, insbesondere Kollektorschale durch die Abfolge von Abformkörper und Schichten von Siliziumdioxid SiO _2, Gold Au und beispielsweise bei Kollektoren Ruthenium Ru ₁ Nickel Ni galvanisiert charakterisiert. Die zweite alternative Ausführung des optischen Elementes, beispielsweise der Kollektorschale ist durch eine Abfolge von Abformkörper und Schichten von SiO ₂ , Ru, Cr, Ru, Cr, Ni und galvanisiertem Ni im Fall eines grazing- incidence-Kollektors charakterisiert.

Neben der Herstellung von optischen Elementen, bei denen das Licht unter streifendem Einfall reflektiert wird, das heißt unter grazing-incidence, ist es auch möglich, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren optische Elemente herzustellen, die auf das optische Element auftreffende Strahlung unter normal-incidence reflektieren, sogenannte normal incidence optische Elemente.

Bevorzugt wird unter einer grazing-incidence-Reflexion eine Reflexion verstanden, bei der der Reflexionswinkel mehr als 70 Grad zur Normalen, die auf der reflektierenden Oberfläche senkrecht steht, beträgt.

Bevorzugt wird unter einer normal-incidence-Reflexion eine Reflexion verstanden, bei der der Reflexionswinkel weniger als 30 Grad zur Normalen, die auf der reflektierenden Oberfläche senkrecht steht, beträgt.

Ist das optische Element, das mit Hilfe der beschriebenen Abformtechnik hergestellt wird, ein normal-incidence optisches Element, beispielsweise ein

normal-incidence Spiegel, so weist die Spiegeloberfläche in einer besonderen Ausgestaltung ein Vielfachschichtsystem auf, beispielsweise ein Wechselschichtsystem aus Mo/Be-Wechselschichten beziehungsweise Mo/Si- Wechselschichten. Bevorzugt umfassen derartige Schichtsysteme mehr als 40, bevorzugt mehr als 60 derartiger Wechselschichten.

Trifft Licht auf eine Oberfläche, die mit einem derartigen Vielfach- Wechselschichtsystem beschichtet ist, auf, so wird das auftreffende Licht im Wesentlichen unter normal-incidence, das heißt mit Winkeln < 30 Grad, zur Oberflächennormalen reflektiert.

Optische Elemente, die unter normal-incidence betrieben werden, können zum einen normal-incidence Kollektorspiegel oder aber auch insbesondere Facettenspiegel sein, beispielsweise Feldfacettenspiegel oder Pupillenfacettenspiegel, wie sie aus der US 6,658,084 B2 oder der US 2006/0 132 747 A1 bekannt sind. Ein facettiertes optisches Element, beispielsweise ein Feldfacettenspiegel, kann wie in der US 6,658,084 gezeigt 72 Feldfacetten, die auf einem Spiegelträger beziehungsweise einem Substrat aufgebracht sind, umfassen Jede einzelne Spiegelfacette wirkt dabei als normal-incidence Spiegel.

Im ersten Fall eines Abformverfahrens umfasst das Trennschichtsystem eine auf den Abformkörper abgeschiedene Siθ ₂ -Schicht und eine auf Siü ₂ abgeschiedene Au-Schicht. Die Ablösung des optischen Elementes, beispielsweise der Kollektorschale erfolgt mit einer zusätzlichen Au-Schicht vom Abformkörper zwischen der SiO ₂ - und Au-Oberfläche im Trennschichtsystem. In einem weiteren Verfahrensschritt wird Au von der Reflexionsschicht abgelöst, vorzugsweise chemisch.

Im zweiten Fall eines Abformverfahrens erfolgt die Trennung direkt zwischen dem Schichtsystem der Kollektorschale und SiO ₂ Zur Reduzierung der Haftkräfte, insbesondere zwischen dem Schichtsystem, umfassend beispielsweise eine Rutheniumschicht oder ein Mo/Si-Vielfachschichtsystem und der SiO _2- Schicht,

wird ein Konditionierschritt vorgesehen. In diesem wird die SiO ₂ -Schicht nach Abscheidung dieser über eine vordefinierte Zeitdauer einer Oberflächenbehandlung ausgesetzt. Das Schichtsystem wird dann direkt auf die SiO ₂ -Schicht abgeschieden. Bevorzugt können bei grazing-incidence-Systemen wechselweise Schichten aus Ruthenium und eine Haftschicht aus Chrom abgeschieden werden. Die Trennung erfolgt bei derartigen Systemen zwischen der SiO ₂ - und der Ru-Oberfläche.

In beiden Fällen wird das optische Element quasi von innen nach außen hergestellt. Die Herstellung von innen nach außen hat beispielsweise den Vorteil, dass auch Kollektorschalen mit geschlossenen Flächen und mit kleinen Durchmessern, bevorzugt Durchmesser d < 200 mm, hergestellt werden können. Ein weiterer Vorteil insbesondere bei normal-incidence Facettenspiegel ist die vereinfachte Herstellbarkeit. So muss bei einem derartigen Verfahren lediglich ein Abformkörper, der für eine Vielzahl zu fertigende Facettenspiegel verwendet werden kann, hergestellt und dessen Oberfläche hochgenau bearbeitet und für vielfache Abformungen verwendet werden, wohingegen bei einem Verfahren gemäß dem Stand der Technik jeder einzelne Facettenspiegelsatz aufwendig poliert werden muss.

Gemäß einer weiteren Ausführung kann das optische Element auch durch Abformen des Grundkörpers und nachträglicher Beschichtung hergestellt werden. Auch hier erfolgt die Bereitstellung eines Abformkörpers, mit einer Oberfläche, die der Geometrie des optischen Elementes entspricht. Ist das optische Element eine Kollektorschale, so entspricht die Oberfläche der Innenwandung des

Grundkörpers. Der Grundkörpers wird auf dem Abformkörper abgeformt, vorzugsweise durch einen elektrochemischen Prozess. Anschließend wird der Grundkörper vom Abformkörper abgelöst. Zeitlich versetzt und mit anderer Apparatur erfolgt dann das Abscheiden eines Schichtsystems. Das System umfasst mindestens eine Reflexionsschicht, die auf die Oberfläche des Grundkörpers aufgebracht wird. Dies erfolgt ebenfalls durch thermisches Aufdampfen, Elektronenstrahlverdampfen oder Sputtern.

Ein Abformschichtsystem beispielsweise zur Herstellung von Kollektorschalen durch Abformen des Grundkörpers und nachträglicher Beschichtung ist durch die Abfolge von Abformkörper und Schichten von Siliziumdioxid SiO ₂ , Gold Au oder Palladium Pd als Trennschichtsystem charakterisiert. Ruthenium Ru kann hierauf nachträglich aufgedampft werden.

Bei facettierten optischen Elementen kann eine Abfolge Abformkörper aus Schichten von SiO ₂ , Gold (Au) oder Palladium (Pd) als Trennschichtsystem und ein Mo/Si- oder Mo/Be-Vielfachbeschichtungssystem vorliegen. Bei Verwendung von Sputtertechniken wird die Beschichtung des Reflexionsschichtsystem, bestehend aus mindestens einer Ru-Schicht oder einem Mo/Si- bzw. Mo/Be- Vielfachschichtsystem, wie bereits ausgeführt mit mehreren in gleichmäßigem Abstand angeordneten Quellen oder mit einer der Form des Abformkörpers angepassten Quelle ausgeführt. Bei Verwendung thermischer Quellen oder

Elektronenstrahlverdampfer wird die Innenfläche der Kollektorschale unter dem Einsatz von Blendentechniken nachträglich mit Ru beschichtet.

Eine Kollektorschale wird vorzugsweise in einem grazing-incidence-Kollektor eingesetzt. In einer vorteilhaften Ausführung umfasst ein Kollektor nicht nur eine einzige rotationssymmetrische Schale bzw. Rotationsschale, sondern eine Vielzahl derartiger rotationssymmetrischer Kollektorschalen, wobei die Rotationsschalen um eine gemeinsame Rotationsachse ineinander angeordnet sind. Der Kollektor ist mit mindestens zwei ineinander angeordneten Kollektorschalen, vorzugsweise vier, sechs, acht oder zehn Kollektorschalen ausgeführt. Dieser ist Bestandteil eines Beleuchtungssystems für den EUV- Wellenlängenbereich, bei welchem die optischen Strahlen unter einem Winkel größer 70° zur Oberflächennormalen aufgenommen werden. In einem solchen Fall handelt es sich um einen grazing-incidence- Kollektor. Grazing-incidence- Kollektoren haben gegenüber normal-incidence-Kollektoren den Vorteil, dass sie durch den Debris der Quelle nur in geringem Maße degradieren, d. h. kaum an Reflektivität einbüßen. Des Weiteren sind grazing- incidence-Kollektoren stets

einfacher aufgebaut, da sie in der Regel nur eine optische Beschichtung aufweisen. Mit diesen können Reflektivitäten > 80 % bei geringeren Anforderungen an die Oberflächenrauigkeit erreicht werden.

Neben der zuvor beschriebenen Herstellung einer Kollektorschale als grazing- incidence-Element soll nachfolgend detaillierter die Herstellung eines normal- incidence Elementes beispielsweise eines Facettenspiegels oder eines abbildenden Spiegels oder eines normal-incidende Kollektorspiegels beschrieben werden. Wird ein derartiges optisches Element über Abformtechniken hergestellt, so wird zunächst ein Abformkörper aus einem geeigneten Material, beispielsweise Quarzglas oder kanigienisiertem Aluminium hergestellt und superpoliert. Durch die Superpolitur wird die Oberflächenrauheit des Abformkörpers oder Musterkörpers, der auch als Mandrel bezeichnet wird, auf werte reduziert, die denjenigen entsprichen, die ein nach herkömmlicher Technik mit Vielfachschichtsystemen beschichtetes normal-incidence optisches Element benötigt, um eine hohe

Reflektivität im Bereich von 70% bei einer Wellenlänge beispielsweise von 13 oder 11 nm aufzuweisen.

Bevorzugt liegen derartige Rauheiten im Bereich von 0,2 nm HSFR. Die Rauheit HSFR bezeichnet die RMS-Rauheit bei Ortsfrequenzen zwischen 10 nm und einigen μm.

Nach der Superpolitur des Abformkörpers wird der Abformkörper mit einer Beschichtung versehen. Eine derartige Beschichtung kann beispielsweise eine 50 bis 200 nm dicke Goldschicht sein.

In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird auf die 50 - 200 nm dicke leitende Goldschicht mit Hilfe von galvanischen Verfahren eine Metallschicht, beispielsweise eine Nickel- oder Kupferschicht aufwachsen lassen. Hierbei dient die Goldschicht als Kathode.

Sodann wird mit Hilfe von Thermoseparation die Goldschicht mit der darauf galvanisch abgeschiedenen Metallschicht, beispielsweise der Nickelschicht abgetrennt und auf diese abgetrennte Schicht eine Mo/Si-Vielfachschicht mit einer Ru-Deckschicht aufwachsen gelassen.

Alternativ hierzu kann anstelle des nachträglichen Aufwachsens der Vielfachschichtsysteme die Herstellung einer Facette oder eines normal-incidence Elementes mit Abformtechniken auch dadurch vorgenommen werden, dass auf den Mandrel eine Ru-Schicht aufgebracht wird und auf die Ru-Schicht ein Vielfachschichtsystem aus Mo/Si.

Erst auf das aufgewachsene Vielfach-Schichtsystem aus Mo/Si und gegebenenfalls einer Metallschicht beispielsweise aus Au, die als Kathode fungiert, wird dann die Substratschicht beispielsweise aus Nickel Ni oder Cu Kupfer galvanisch aufgewachsen.

Bevorzugt ist die letzte Schicht des Vielfachschichtsystem eine leitende Mo- Schicht, die bei einem derartigen Verfahren als Kathode dienen kann. Hierzu kann die Mo-Schicht entsprechend dick ausgelegt werden. Alternativ wäre es auch möglich auf den Stapel mit dem Vielfachschichtsystem eine Metallschicht beispielsweise aus Gold Au, Nickel Ni oder Ruthenium Ru aufzubringen, wobei diese Metallschicht dann als Kathode dient.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von normal-incidence- optischen Elementen können vorteilhafterweise in die galvanisch aufgebrachte

Substratschicht des optischen Elementes mit Hilfe des Abformverfahrens während des galvanischen Abscheidens des Substratträgers Kühlkanäle beziehungsweise Kühlleitungen eingebracht werden. Diese Kühlleitungen dienen zur Abformung der hohen absorbierten Wärmeenergie, die beispielsweise zwischen 3 und 5 Watt pro Facette bei einem facettierten Element betragen kann. Vorzugsweise erfolgt die Kühlung mit Hilfe eines flüssigen Mediums, beispielsweise Wasser. Um die Kühlelemente in die Substratoberfläche einzugalvanisieren, wird zunächst eine ca. 0,5

mm dicke Metallschicht, beispielsweise aus Nickel oder Kupfer, auf die mit dem Mandrel verbundene Metallschicht aufgewachsen. Nach Aufwachsen eines ersten Teils der als Substratschicht dienenden Metallschicht werden die Kühlelemente, insbesondere die Kühlleitung dann positioniert. Nachdem die Kühlleitungen positioniert sind, wird weiter auf galvanischem Weg Metall abgeschieden, so dass die Kühlleitungen fest und materialschlüssig in die Substratfläche eingebettet werden. Durch die Einbettung der Kühlleitung in die Substratschicht wird insbesondere ein geringer Wärmeübergangswiderstand sichergestellt.

Mit dem galvanischen Verfahren lassen sich nicht nur Kühlleitungen in das Metallsubstrat einbringen, auch das Einbringen von Lagerelementen wäre möglich.

Wie oben beschrieben, wird das optische Element bzw. ein Teil des optischen Elementes vom Mandrel durch einen Temperaturschock getrennt. Dazu wird die gesamte Einheit von Mandrel und optischem Element einem Temperatursprung, typischerweise zu tieferen Temperaturen hin ausgesetzt. Durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Mandrel und den Materialien des aufgewachsenen optischen Elementes kommt es zu einer Trennung zwischen Mandrel und dem aufgewachsenen optischen Element bzw Teil des optischen Elementes sobald die thermisch induzierten Spannungen die Haftspannungen zwischen den Schichten des optischen Elementes und dem Mandrel übersteigen.

Als Trennschicht kann beispielsweise wie oben beschrieben eine Goldschicht dienen, da das Gold auf dem abgetrennten Metallkörper, der das Substrat darstellt, verbleibt. Neben Gold kann auch Ru als Trennschicht dienen, insbesondere bei grazing-incidence Bauteilen.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung liegt dieser die Aufgabe zugrunde, ein grazing-incidence Bauteil, beispielsweise einen grazing-incidence Spiegel, bevorzugt einen grazing-incidence Kollektor, insbesondere mit geschlossenen

Flächen mit hoher Reflektivität, guten optischen Abbildungseigenschaften bei gleichzeitig hoher Stabilität und geringem Bauraum zur Verfügung zu stellen.

Insbesondere sollen Kollektoren angegeben werden, die sich durch eine hohe Stabilität auszeichnen.

Um eine hohe Reflektivität zu erreichen wird vorgesehen, die einzelnen

Kollektorschalen die bevorzugt als ringförmige geschlossene Spiegelflächen, beispielsweise als Rotationsflächen ausgebildet sind, mit Ruthenium als Reflexionsschicht zu versehen.

Um eine hohe Stabilität, insbesondere bei der Verwendung in EUV-

Beleuchtungssystemen zu gewährleisten, werden die geometrische Abmessung einer Kollektorschale derart gewählt, dass diese durch eine Länge I von > 120 mm charakterisiert ist. Ist die Kollektorschale keine geschlossene Fläche, sondern beispielsweise eine teilweise durchbrochene Fläche, so tritt an Stelle des Durchmessers der senkrechte Abstand (d/2) des Endpunktes von einer Geraden entlang derer die Länge der Kollektorschale definiert ist. Der senkrechte Abstand d/2 ist ≤ 375 mm, bevorzugt < 150 mm, insbesondere < 100 mm, insbesondere bevorzugt < 75 mm, ganz besonders bevorzugt < 50 mm. Ganz bevorzugt liegt der Abstand d/2 zwischen 40 mm und 375 mm, insbesondere zwischen 40 mm und 135 mm, insbesondere bevorzugt zwischen 40 mm und 75 mm.

Bevorzugt sind die Kollektorschalen gemäß der vorliegenden Erfindung so genannte Rotationsschalen. Rotationsschalen sind Schalen, die durch Drehung ebener Kurven, um eine Rotationsachse erhalten werden, wobei sowohl Rotationsachse wie ebene Kurve in einer Ebene liegen. Beispiele für

Rotationsschalen sind Zylinderschalen, Kugelschalen oder Kegelschalen. Bei Zylinderschalen ist die ebene Kurve eine Parallele zur Rotationsachse, bei Kugelschalen ist die ebene Kurve ein Halbkreis mit Mittelpunkt auf der Rotationsachse und bei Kegelschalen eine Gerade, die die Rotationsachse schneidet. Als charakteristische Größen für die Kollektorschalen wird in

vorliegender Anmeldung deren Länge I sowie deren Durchmesser d bzw. der halbe Durchmesser, d. h. der Radius, genommen.

Bei Rotationsschalen ist mit der Länge I die Länge der ebenen Kurve von einem Anfangs- zu einem Endpunkt entlang gemeint. Wie zuvor ausgeführt, weist die Kollektorschale in Längsrichtung der Rotationsachse betrachtet einen Anfangsund ein Endpunkt auf. Der Anfangspunkt ist der Punkt der Schale, der am nächsten zur Lichtquelle ist, der Endpunkt der Punkt der Schale, der am weitesten zur Lichtquelle angeordnet ist. Der Abstand zwischen der Lichtquelle und dem Anfangspunkt wird auch als Anfangsabstand bezeichnet wird. Dieser ist kleiner als der Abstand des Endpunktes von der Lichtquelle in Längsrichtung der optischen Achse betrachtet.

In vorliegender Anmeldung ist der Durchmesser d als der zweifache Abstand eines Endpunktes am Ende der Schale von der Rotationsachse definiert; d.h. d = 2-re mit d: Durchmesser der Schale am Endpunkt re: Radius der Schale am Endpunkt.

Der senkrechte Abstand des Anfangspunktes von der Rotationsachse wird auch als erster Radius bzw. ra und der Abstand des Endpunktes als zweiter Radius re bezeichnet.

In vorliegender Anmeldung wird der Durchmesser d über den Radius des Endpunktes re definiert.

Ist die Kollektorschale als Rotationsfläche ausgebildet, so ist die Länge (I) entlang der Rotationsachse > 120 mm und der Durchmesser d < 750 mm, insbesondere d ≤ 300 mm, insbesondere < 200 mm, insbesondere < 150 mm, besonders bevorzugt < 100 mm. Ganz bevorzugt liegen die Durchmesser der Spiegelschalen im Bereich 80 mm bis 750 mm, bevorzugt im Bereich 80 mm bis 270 mm, insbesondere bevorzugt im Bereich 80 mm bis 150 mm.

Die Erfinder haben erkannt, dass durch die Beschichtung umfassend Ru auf einem Metall-Grundkörper besonders gute Abbildungseigenschaften erzielt werden können. Aufgrund der geringen Durchmesser d der einzelnen Spiegelschalen, die bevorzugt Durchmesser d < 200 mm haben und ganz bevorzugt im Bereich 80 mm bis 270 mm liegen, wird eine hohe Stabilität erreicht. Des Weiteren kann bei Verwendung mehrerer solcher ineinander angeordneter Schalen zu einem genesteten Kollektor eine hohe Kollektionsapertur mit einer geringen Anzahl von Schalen erzielt werden. Ferner wird in einer fortgebildeten Ausführungsform durch die gewählte Mindestlänge I ≥ 120 mm eine hohe Effizienz erzielt.

Aufgrund der möglichen kleineren Durchmesser gegenüber den Kollektorschalen aus dem Stand der Technik in Form der US 7,091 ,505 oder der US 7,015,489 kann auch bei hoher thermischer Belastbarkeit noch ein gutes Abbildungsergebnis erzielt werden. Werden bei einem Kollektor mit mehreren Schalen der Durchmesser der größten Schale des genesteten Kollektorsystems mit 200 mm gewählt und sind die Durchmesser aller anderen Schalen geringer, d.h. sie liegen beispielsweise im Bereich 80 mm bis 200 mm, so kann die Verformung der Schalen in radialer Richtung auch bei hoher thermischer Belastung gering gehalten werden. Da die Verformung gering ist, werden auf die Abbildungseigenschaften kaum beeinflusst .Gleichzeitig weist die Kollektorschale eine hohe Stabilität auf.

Während die Herstellung von optischen Elementen mit Hilfe von Abformtechniken zuvor am Beispiel für geschlossene Spiegelflächen, insbesondere ringförmige geschlossene Rotationsflächen beschrieben wurde, können die Flächen auch als nicht geschlossene Flächen beispielsweise als Segmente ausgeführt sei, ohne dass von der Erfindung abgewichen wird.

Bevorzugt umfassen die Kollektorschalen einen Grundkörper, vorzugsweise aus einem Metall und ein Schichtsystem, welches auf dem Grundkörper angeordnet

ist. Das Schichtsystem umfasst wenigstens die eine optische Fläche bildende Reflexionsschicht. Vorzugsweise umfasst das Schichtsystem gemäß einer ersten Ausführung nur die Reflexionsschicht.

Der Grundkörper besteht bevorzugt aus einem Metall, vorzugsweise galvanisiertes Nickel. Als weitere Materialien sind Kupfer und Ruthenium für den Grundkörper oder eine Abfolge dieser Materialien denkbar und auch Mischungen.

Die Schichtdicke der Reflexionsschicht aus Ruthenium liegt bevorzugt zwischen jeweils einschließlich 10 nm bis 150 nm, vorzugsweise 10 nm bis 120 nm, besonders bevorzugt 15 nm bis 100 nm, ganz besonders bevorzugt zwischen 20 und 80 nm. Damit wird neben einer hohen Reflektivität auch eine hohe Stabilität gegenüber Abformung der Schale bei geringen bis moderaten Schichtspannungen erzielt.

Gemäß einer zweiten Ausführung ist das Schichtsystem als Mehrschichtsystem ausgeführt, umfassend jeweils die Komponenten Ruthenium und Chrom, welche wechselweise in Schichten angeordnet sind. Um die Schichtspannungen im Schichtsystem möglichst gering zu halten, so dass diese keine Belagsablösungen, Risse und ferner bei hoher thermischer Belastung weder mechanische noch chemische Degradationen hervorrufen, können die Beschichtungsparameter, wie Schichtdicken, Schichtdickenverhältnisse zwischen den einzelnen Schichten, Bedampf u ngsraten sowie weitere Prozessparameter bei der Abscheidung, insbesondere dem Aufdampfen der einzelnen Schichten optimiert und hinsichtlich des gewünschten Ergebnisses eingestellt oder gesteuert werden. Diese

Eigenschaften können ferner auch durch die Wahl des geeigneten Verfahrens zum Auftrag bzw. Abscheiden der einzelnen Schichten beeinflusst werden. Das Mehrschichtsystem wird im einzelnen durch eine erste, die optische Fläche bildende Rutheniumschicht und eine zweite Rutheniumschicht gebildet. Zwischen der ersten und zweiten Rutheniumschicht ist eine Haftschicht vorgesehen. Diese ist vorzugsweise aus Chrom ausgeführt. Zwischen der zweiten Rutheniumschicht und dem Grundkörper der Kollektorschale ist zum Zwecke der Vermeidung von

Schichtablösungen und unerwünschten Reaktionen zwischen den einzelnen Schichten, insbesondere der Beeinflussung der Rutheniumschichten eine metallische Zwischenschicht vorgesehen, welche vorzugsweise aus dem gleichen Metall, wie die den Grundkörper bildende Grundschicht ausgeführt ist. Bei Ausbildung des Grundkörpers aus galvanisiertem Nickel wird daher vorzugsweise die Zwischenschicht auch aus Nickel bestehen. Die Schichtdicke von Nickel beträgt vorzugsweise ≤ 30 nm.

Die Haftschichten besitzen außer der Anhaftfunktion keine weitere Funktion, so dass hier Schichtdicken im Bereich zwischen 1 und einschließlich 5 nm, vorzugsweise 1 bis 2nm als ausreichend angesehen werden können. Diese werden vorzugsweise aus Chrom gebildet. Die Schichtdicke der ersten Rutheniumschicht beträgt 5 bis 20 nm, vorzugsweise 8 bis 12 nm. Die zweite Rutheniumschicht ist durch eine Schichtdicke charakterisiert, die zwischen 20 bis 80 nm, vorzugsweise zwischen 30 und 60 nm beträgt.

Die Ausführungen der Kollektorschale sind durch eine Mikrorauhigkeit im Bereich von kleiner 2 nm RMS bei einer Wellenlänge von 13 nm an den optischen Flächen charakterisiert. Die Kollektorschalen weisen somit eine ausreichend hohe Reflektivität auf.

Die geometrische Ausführung der Kollektorschale erfolgt als Rotationsschale, d. h. als rotationssymmetrischer Körper bezüglich einer Rotations- bzw. Rotationssymmetrieachse. Die Kollektorschalen sind also geschlossene Flächen. Die Rotationsachse entspricht der optischen Achse OA der Kollektorschale. Die einzelne Kollektorschale ist bevorzugt als asphärisches Segment mit

Rotationssymmetrie um die Rotationsachse ausgeführt. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Spiegelschalen eine Rotationsschale eines Ellipsoids, eines Paraboloids oder eines Hyperboloids sind. Für ein Paraboloid ergibt sich ein vollständig paralleles Strahlenbündel und somit eine im Unendlichen liegende Lichtquelle.

Kollektoren mit Rotationsschalen, deren ebene Kurven Ausschnitte von Hyperboloiden sind, führen zu einem divergierenden Strahlbündel und sind insbesondere dann von Interesse, wenn der Kollektor möglichst klein dimensioniert werden soll.

Besonders bevorzugt wird das erfindungsgemäße Abformverfahren bei grazing- incidence Bauteilen dazu eingesetzt, Kühleinrichtungen vorzusehen. Hierzu werden auf die leitfähige Schicht, beispielsweise die 50 - 200 nm dicke Goldschicht, die auf den Abformkörper, das heißt den Mandrel aufgebracht wurde, zunächst eine erste Schicht aus einem Metall, beispielsweise eine Nickel- oder eine Kupferschicht galvanisch abgeschieden, wobei die Goldschicht als Kathode dient. Sodann werden Kühl- und/oder Strukturelemente wie beispielsweise Kühlleitungen oder Lagerelemente auf der Oberfläche der aufgewachsenen Metallschicht positioniert. In einem weiteren Verfahrensschritt wird dann eine weitere zweite Schicht an Metall, bestehend aus Nickel oder Kupfer auf galvanischem Wege abgeschieden und zwar so, dass die Kühl- und Strukturelemente fest und materialschlüssig in das Substrat eingebettet sind. Hierdurch können auf einfache Art und Weise erforderliche Kühlleitungen für die in grazing-incidence betriebenen optischen Elemente, z. B. Kollektoren in das Substrat eingebracht werden. Bevorzugt ist die erste Schicht zwischen 0,1 und 1 mm dick und die zweite Schicht zwischen 1 und 4 mm.

Neben grazing-incidence-Elementen ist es auch möglich, normal-incidence- Elemente mit einem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellen.

Ein reflektives normal-incidence-Element kann ein Spiegel sein, der beispielsweise in einem Abbildungssystem wie einem Projektionsobjektiv Verwendung findet. Alternativ können derartige normal-incidence-Elemente beispielsweise auch normal-incidence Kollektorspiegel sein.

Ganz besonders bevorzugt handelt es sich bei dem normal-incidence-Element um Einzelfacetten eines facettierten optischen Elementes. Derartige facettierte

optische Elemente mit einer Vielzahl von Einzelfacetten, beispielsweise Feldfacetten oder Pupillenfacetten sind aus der US 7,006,595 bekannt geworden. Das in der US 7,006,595 gezeigte facettierte optische Element umfasst beispielsweise 216 Feldfacetten sowie ebenso viele Pupillenfacetten.

Der Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung wird in vorliegende Anmeldung vollumfänglich mitaufgenommen.

Die Herstellung von normal-incidence-Elemente kann ebenfalls mit Hilfe einer Abformtechnik erfolgen. Hierzu wird auf einen Abformkörper ein

Trennschichtsystem aufgebracht. Das Trennschichtsystem kann eine auf den Abformkörper abgeschiedene Metallschicht, beispielsweise eine Au-Schicht oder eine Ru-Schicht sein.

Auf diese Schicht kann dann galvanisch der Grundkörper des reflektiven normal- incidence-Elementes aufgewachsen werden und dient dabei als Kathode.

Die Abscheidung eines Metalles auf der Trennschicht, beispielsweise von Nickel oder Kupfer auf galvanischem Weg kann in zwei Schritten erfolgen. So kann in einem ersten Schritt eine erste Schichtdicke beispielsweise im Bereich von 0,1 bis 0,8 mm, bevorzugt 0,5 mm Nickel oder Kupfer auf der Goldschicht, die auf den Abformkörper aufgebracht ist, abgeschieden werden. Sodann können Strukturelemente oder Kühlelemente, die in den Grundkörper eingebracht werden sollen, positioniert werden.

In einem zweiten Schritt wird eine zweite Schicht Metall, beispielsweise Nickel oder Kupfer auf galvanischem Wege abgeschieden. Die Kühlleitungen oder Lagerelemente werden somit fest und materialschlüssig in den galvanisch abgeschiedenen Grundkörper eingebracht. Hierdurch wird insbesondere ein geringer Wärmeübergangswiderstand sichergestellt. Der aufgalvanisierte

Grundkörper kann von dem Abformkörper durch einen Temperaturschock getrennt werden. In einem weiteren Schritt kann auf den abgetrennten Grundkörper dann

ein Vielfachschichtsystem für das reflektive normal-incidence Element beispielsweise bestehend aus Mo/Si aufgebracht werden.

Alternativ wäre es auch möglich, bereits auf den Abformkörper eine Ru-Schicht und darauf ein Vielfachschichtsystem, beispielsweise ein Mo/Si-

Vielfachschichtsystem aufzubringen. Die oberste Mo-Schicht würde dann die Elektrode für die galvanische Abscheidung ausbilden. Hierzu ist es möglich, dass die oberste Mo-Schicht entsprechend dick ausgebildet wird. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Elektrodenlayer, beispielsweise in Form einer Metallschicht, z.B. einer Gold Au-Schicht oder einer Nickel Ni-Schicht auf das Vielfachschichtsystem aufgebracht werden.

Beim Absprengen kann dann das komplette normal-incidence-Element einschließlich des darauf abgeschiedenen Vielfach-Schichtsystems vom Abformkörper abgetrennt werden.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Hilfe von Abformtechniken hergestellten normal-incidence-Elemente zeichnen sich insbesondere durch einen Grundkörper, bestehend aus einem Metall wie beispielsweise Nickel oder Kupfer aus, sowie eine zwischen dem Vielfachschichtsystem und dem Grundkörper angeordnete Trennschicht, beispielsweise bestehend aus Au und einer oberhalb des Vielfachschichtsystems angeordneten Abdeckschicht, beispielsweise einer Ru-Schicht. Des weiteren können in den abgeformten Metallkörper sehr leicht mechanische Bauteile wie Gelenkadapter oder auch Kühlelemente wie Kühlrohre eingebracht werden.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:

Figur 1 verdeutlicht in stark schematisiert vereinfachter Darstellung eine erste Ausführung eines erfindungsgemäß ausgeführten grazing- incidence-Elementes, hier einer Kollektorschale;

Fig. 2a - b verdeutlichen zwei weitere geometrische Ausführungen von Kollektorschalen;

Figur 3 verdeutlicht eine zweite Ausführungsform einer Kollektorschale;

Fig. 4a - b verdeutlichen schematisiert vereinfacht den Aufbau einer

Aufdampfeinrichtung und eines Abformschichtsystem für die Herstellung von Kollektorschalen gemäß einer ersten Ausführung;

Fig. 4c -4d verdeutlichen anhand von Signalflussbildern die Abformung;

Figuren 5 verdeutlicht anhand eines Diagramms den Einfluss der Ablösedauer für die Au-Schicht auf die Rauhigkeit;

Fig. 6a - b verdeutlichen ein Abformschichtsystem für Kollektorschalen gemäß einer zweiten Ausführung vor und nach erfolgter Trennung in

Abformkörper und Schale;

Figur 7 verdeutlicht die Aufdampfeinrichtung für die Abformung von

Kollektorschalen gemäß der zweiten Ausführung;

Fig. 8a - b verdeutlichen eine Magnetron-Sputteranlage zum Herstellen der Beschichtungen gemäß der ersten und zweiten Ausführung;

Figur 9 verdeutlicht eine Anlage zum Sputtern der Reflexionsschicht auf der

Innenseite der bereits abgeformten Kollektorschale;

Figur 10 verdeutlicht anhand eines Ausschnittes aus einem Beleuchtungssystem einen Kollektor mit erfindungsgemäß ausgeführten Kollektorschalen:

Fig. 11a - c verdeutlichen anhand von Diagrammen beispielhaft mögliche Kennwerte für Rauheiten und Reflexionen;

Fig. 12a - g erste Möglichkeit der Herstellung von normal-incidence-Elementen mit Hilfe eines Abformverfahrens;

Fig. 13 a - h zweite Möglichkeit der Herstellung von normal-incidence-Elementen mit Hilfe eines Abformverfahrens:

Fig. 14a - h dritte Möglichkeit der Herstellung von normal-incidence-Elementen mit Hilfe eines Abformverfahrens.

Die Figur 1 verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung den Grundaufbau einer ersten Ausführung eines beispielsweise mit Hilfe von Abformtechniken hergestellten grazing-incidence-Elementes, beispielsweise einer Kollektorschale 1 anhand eines Schnittes in der z-x-Ebene. Diese ist als rotationssymmetrisches Element ausgeführt. Die z-Achse wird dabei durch die optische Achse OA definiert, die der Rotationssymmetrieachse RA entspricht. Die Kollektorschale entsteht als Rotationsschale durch Rotation der im Schnitt in der z-x-Ebene ebenen Kurve K um die Rotationssymmetrieachse RA. Die z-x-Ebene, die die Rotationssymmetrieachse RA enthält wird auch als Meridionalebene bezeichnet.

Zur Erläuterung werden folgende Bezugszeichen im Koordinatensystem z-x bezogen auf die optische Achse OA definiert: a Anfangspunkt e Endpunkt z(a) z-Koordinate des Anfangspunktes der Kollektorschale z(e) z-Koordinate des Endpunktes der Kollektorschale x(a) x-Koordinate des Anfangspunktes x(e) x-Koordinate des Endpunktes

Der Anfangspunkt a definiert im Koordinatensystem den ersten auch als objektseitigen beziehungsweise eingangsseitigen Endbereich bezeichneten Endbereich 2 der Kollektorschale 1 und der Endpunkt b den zweiten Endbereich 3, welcher auch als bildseitiger oder ausgangsseitiger Endbereich der einzelnen Kollektorschale 1 im Hinblick auf eine Anordnung in einem Beleuchtungssystem bezeichnet wird, d. h. der Anfangspunkt ist der Punkt der beim Einsatz des Kollektors in einem Beleuchtungssystem im Lichtweg am nächsten zur Lichtquelle angeordnet ist und der Endpunkt ist der Punkt, der am weitesten entfernt von der Lichtquelle angeordnet ist.

Der Abstand zwischen der optischen Achse OA und dem Anfangspunkt a im z-x Koordinatensystem definiert den Radius ra des ersten Endbereiches und der Abstand zwischen der optischen Achse OA und dem Endpunkt e den Radius re des zweiten Endbereiches 3. Der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Endbereich in z-Richtung bestimmt die Länge I der Kollektorschale 1. Die erfindungsgemäß ausgeführte Kollektorschale 1 weist eine Länge I auf, die den Abstand zwischen dem Anfangspunkt a und dem Endpunkt e entlang der optischen Achse OA beschreibt, welche bevorzugt größer 120 mm ist, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 80mm und 300mm, insbesondere im Bereich einem Bereich zwischen 150 mm und 200 mm liegt. Der maximale

Durchmesser, d.h. der Durchmesser d (2-re) am Endpunkt e der Kollektorschale 1 am zweiten Endbereich 3 beträgt <750 mm, insbesondere < 200 mm, besonders bevorzugt < 150 mm, insbesondere < 100 mm. Vorzugsweise liegt der Durchmesser d im Bereich von 80 mm bis 200 mm. re bezeichnet den Radius am Ende der Schale, d. h. den Abstand des Endpunktes auf der Schalenoberfläche von der Rotationsachse.

Die Kollektorschale 1 umfasst einen rotationssymmetrisch bezüglich der Achse OA ausgeführten Grundkörper 4, der auch als Rotationsschale bezeichnet werden kann, welcher am Innenumfang 5 eine optische Fläche 6 aufweist. Bei dieser handelt es sich um die Fläche der Kollektorschale 1 , die ein von einer Lichtquelle her einfallendes Strahlbüschel aufnimmt und in Richtung des Bildes reflektiert.

Dazu weist der Grundkörper 4 am Innenumfang 6 ein Schichtsystem 7 auf, umfassend zumindest eine optisch wirksame Schicht in Form einer Reflexionsschicht 8. Die Reflexionsschicht 8 besteht bevorzugt aus Ruthenium.

Die Kollektorschale 1 besteht dabei zumindest aus der Reflexionsschicht 8 als Funktionsschicht und wenigstens einer weiteren Schicht, welche auch als Deckoder Unterschicht bezeichnet wird und den Grundkörper 4 bildet. Wird der Grundkörper durch Abformtechniken hergestellt, so umfasst der Grundkörper eine Metallschicht, beispielsweise eine Ni- oder Cu-Schicht, auf die eine dünne Schicht aufgebracht ist. Das Schichtsystem 7 ist in diesem Fall also nur durch eine dünne Schicht charakterisiert. Die Schichtdicke D8 der Reflexionsschicht 8 beträgt bevorzugt bis zu 150 nm, vorzugsweise zwischen 10 und 120nm, besonders bevorzugt zwischen 15 und 100 nm, ganz besonders bevorzugt zwischen 20 und 80 nm, beispielsweise 50nm. Gemäß der ersten Ausführung ist die Reflexionsschicht 8 direkt als Schicht auf den Innenumfang des Grundkörpers 4 aufgetragen.

Der Grundkörper 4 ist durch eine Schichtdicke D4 charakterisiert, die 0,2mm bis 5mm beträgt, vorzugsweise zwischen 0.8mm und 2mm.

Die Kollektorschale 1 ist im dargestellten Fall als Ellipsoidsegment ausgeführt. Andere Ausführungen sind beispielhaft in den Figuren 2a und 2b wiedergegeben.

Gemäß Figur 2a ist eine Kollektorschale 1 bezüglich der optischen Achse OA und damit der Rotationssymmetrieachse RA als Paraboloidsegment ausgeführt. Der Grundaufbau entspricht ansonsten dem in Figur 1 beschriebenen, weshalb für gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet werden.

Demgegenüber verdeutlicht Figur 2b eine Ausführung der Kollektorschale 1 in Form einer Kombination eines Hyperboloids und eines Ellipsoids. Die Geometrie der Kollektorschale 1 wird durch ein erstes ringförmiges Segment 9 mit einer ersten optischen Fläche 10 und ein zweites ringförmiges Segment 11 mit einer

zweiten optischen Fläche 12 beschrieben. Die Gesamtfläche aus 10 und 12 entspricht der optischen Fläche 6.

Der Kollektorschale 1 ist je ein innerer Randstrahl 13, der durch den Endpunkt in der Meridionalebene der ersten optischen Fläche 10 des ersten Segmentes 9 der Kollektorschale 1 definiert ist, und ein äußerer Randstrahl 14, der durch den Anfangspunkt der ersten optischen Fläche 10 des ersten Segmentes 9 der Kollektorschale 1 definiert ist, zugeordnet. Der innere und der äußere Randstrahl bestimmen das von der Schale aufgenommene und weitergeleitete Strahlbüschel.

Unter Meridionalebene wird diejenige Ebene verstanden, die die optische Achse bzw. Rotationsachse RA enthält.

Figur 3 verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung wie in Figur 1 eine weitere zweite erfindungsgemäße Ausführung einer Kollektorschale 1 mit Ruthenium als Reflexionsschicht 8 mit den erfindungsgemäßen Dimensionen hinsichtlich Durchmesser und Länge I. Da es sich um einen rotationssymmetrischen Körper bezüglich der z-Achse handelt, wurde dieser im

Axialschnitt nur auf einer Seite dargestellt. Bei dieser Ausführung wird die optische Fläche 6 am Innenumfang 5 des Grundkörpers 4 von einem Schichtsystem 7 in Form eines Mehrschichtsystems gebildet. Dieses besteht aus zwei Rutheniumschichten, einer ersten Rutheniumschicht 16 und einer zweiten Rutheniumschicht 17, die über eine erste Haftschicht 18 miteinander verbunden sind und über eine zweite Haftschicht 19 mit dem Grundkörper 4. Die erste Rutheniumschicht 16 ist dabei mit einer geringeren Schichtdicke D16 als die zweite Rutheniumschicht 17 ausgeführt. Die Schichtdicke D16 beträgt 5nm bis 20nm, vorzugsweise 8nm bis 12nm. Die zweite Schichtdicke D17 beträgt 20nm bis 80nm, vorzugsweise zwischen 30nm und 60nm. Die Dicke der einzelnen

Haftschichten 18 und 19 beträgt jeweils 1nm bis 5nm, vorzugsweise 1nm bis 3nm.

Um ein optimales Schichtwachstum der Grundschicht, die den Grundkörper ausbildet, zu erreichen, wird zwischen der Grundschicht und dem optischen

Schichtsystem eine Zwischenschicht 20, vorzugsweise aus dem Material der Grundschicht, hier Nickel vorgesehen.

Bezüglich der möglichen Ausgestaltungen hinsichtlich der Geometrie und Formung der optischen Fläche 6 bestehen auch die in den Figuren 2a und 2b für die erste Ausführung beschriebenen Möglichkeiten.

Die Herstellung der Kollektorschalen 1 gemäß der ersten oder auch zweiten Ausführung erfolgt bevorzugt durch Abformung über ein Trennschichtsystem 15. Das Abformverfahren ist detailliert in Fig. 4a - 4b für ein grazing-incidence-

Element beschrieben. Dabei erfolgt die Abformung an einem, die geometrische Form der Kollektorschale 1 , insbesondere die Innenwandung beschreibenden Abformkörper 21. Die Abformung erfolgt am Außenumfang 22 des Abformkörpers 21 , wobei der Abformkörper 21 entweder direkter Bestandteil des Trennschichtsystems 15 ist oder aber mit dem Trennschichtsystem beschichtet wird, und wobei auf das Trennschichtsystem 15 die Reflexionsschicht 8 für das grazing-incidence-Element aufgebracht wird. Abformkörper 21 , Trennschichtsystem 15 und Schichtsystem 7 der Kollektorschale 1 bilden vor der Abformung das so genannte Abformschichtsystem 23. Der Abformkörper wird auch als Mandrel bezeichnet. Der Abformkörper selbst kann beispielsweise aus Quarzglas, Ni-P oder galvanisiertem Aluminium bestehen.

Die Trennung erfolgt bei der Abformung erfindungsgemäß an der Grenzfläche zweier Materialien, wovon ein Material vorzugsweise aus Siü ₂ ausgebildet ist und entweder direkt vom Abformkörper 21 oder einem auf den Abformkörper 21 aufgetragenen, hier nicht dargestellten Schichtsystem gebildet werden kann, wobei das Schichtsystem 24 zeitlich versetzt zur eigentlichen Abformung auf den Abformkörper 21 aufgetragen werden kann und auf diesem nach Trennung verbleibt oder aber in zeitlicher Abfolge mit den weiteren Bestandteilen des Trennschichtsystems 15 oder dem Schichtsystem 7 für die Kollektorschale 1 aufgetragen wird. Die Trennung beruht im wesentlichen auf einem Temperaturschock, der zu teilweise reduzierten Spannungen führt, die wiederum

dazu führen, dass die Haftspannung zwischen Abformkörper und Trennschichtsystem überwunden wird.

Zur Herstellung der ersten Ausführung der Kollektorschale 1 aus Grundkörper 4 und direkt auf diesem angeordneter Reflexionsschicht 8 gemäß Figur 1 erfolgt die Trennung nach erfolgter Abformung indirekt, d.h. nicht direkt zwischen der Reflexionsschicht 8 beziehungsweise dem Schichtsystem 7 und dem Abformkörper 21 sondern über ein Trennschichtsystem 15, umfassend neben der SiO _2- -Schicht eine Au-Schicht, wobei die Trennung zwischen der SiO ₂ -Schicht sund der Au-Schicht erfolgt und die Au-Schicht später abgelöst werden kann.

Das Trennschichtsystem 15 besteht aus zumindest zwei Schichten - einer SiO ₂ und einer Au- Schicht, wobei auf dieser dann die Reflexionsschicht 8 in Form der Rutheniumschicht abgeschieden wird. Der Abformkörper 21 besteht gemäß einer möglichen Ausführung beispielsweise aus Ni-P. Dann wird in einem ersten

Verfahrensschritt gemäß Figur 4c auf den Außenumfang 22 des Abformkörpers 21 SiO ₂ gedampft. Diese Schicht kann für mehrere Abformungen erhalten bleiben.

Figur 4a verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung den Grundaufbau der Anordnung zur Abformung der einzelnen Schichten. Diese umfasst den

Abformkörper 21 und eine diesem zugeordnete Verdampfungseinrichtung 26. Eine Lagerung eines derart beschichteten Abformkörpers 21 an Luft beziehungsweise unter Umgebungsbedingungen kann zu einer änderung der Haftkräfte führen und damit den Abformprozess insgesamt beeinflussen. In einem weiteren zweiten Verfahrensschritt wird eine Au-Schicht auf der SiO ₂ - Schicht abgeschieden, beispielsweise aufgedampft und danach die erfindungsgemäß als Reflexionsschicht 8 fungierende Rutheniumschicht. Anschließend wird der Abformkörper 21 mit den bereits aufgetragenen Schichten des Trennschichtsystems 15 und des späteren Schichtsystems 7 sowie der Schicht für den Grundkörper 4 der Kollektorschale 1 durch Elektroformen, vorzugsweise durch einen elektrochemischen Prozess, vorzugsweise einem galvanischen Prozess direkt auf der Rutheniumschicht abgeschieden bzw. vernickelt. Das

Abformschichtsystem 23 vor der Trennung besteht somit gemäß Figur 4b aus „Abformkörper 21 Ni-P// Siθ2 / Au / Ru / galvanisches Ni". Im Anschluss daran erfolgt die Trennung in Abformkörper 21 und eine Schale 25 für einen grazing- incidence-Kollektor. Die Trennung erfolgt bei dem Au/SiO ₂ -System zwischen SiO ₂ und Au. Die Abformung erfolgt somit indirekt über eine Zwischenschicht in Form von Au. Die Au-Schicht wird dann im anschließenden Verfahrensschritt von der Reflexionsschicht entfernt. Dies erfolgt vorzugsweise auf chemischen Wege. Das galvanische Ni bildet dabei die Grundschicht und damit den Grundkörper 4. Der Ablösevorgang für die Au-Schicht ist dabei vom verwendeten Lösungsmittel sowie den Prozessparametern zur Ablösung, das heißt Zeitdauer beziehungsweise Einwirkzeit und Temperatur, abhängig. Diese betragen für Ruthenium beschichtete Kollektorschalen 1 in der genannten Größe beispielsweise 4 bis 10 Minuten bei Raumtemperatur. Diese Prozessparameter bestimmen neben der Entfernung der Au-Reste auch die Mikrorauhigkeit an der Oberfläche 6.

Figur 5 verdeutlicht dabei die Abhängigkeit der Mikrorauhigkeit von den Prozessparametern Temperatur und Tauchzeit an der Oberfläche am Beispiel eines Diagramms. Daraus wird ersichtlich, dass hier erhebliche Abweichungen entstehen können. Durch zusätzliche spektrale Reflexionsmessungen zwischen einer Wellenlänge von 200nm und 1000nm kann eindeutig zwischen dem Vorliegen einer Au- und einer Ru-Oberfläche unterschieden werden.

Figur 4d verdeutlicht anhand eines Flussdiagramms die Abformung bei Ausbildung des Abformkörpers 21 aus Quarz. In diesem Fall kann auf die SiO ₂ Beschichtung verzichtet werden, wobei in diesem Fall die Oberfläche des Abformkörpers mit einer ausreichend geringen Mikrorauhigkeit poliert werden muss.

Mit den in den Figuren 4c und 4d wiedergegebenen Verfahrensschritten können Abform prozesse mit Reflexionsschichtdicken D8 ohne weiteres bis zu 1020 nm Ruthenium durchgeführt werden. Die sich dabei ergebenen

Schichtspannungswerte sind noch niedrig genug, um eine Abformung ohne Schichtrissbildung und Schichtablösung zuzulassen. Gegenüber Abformung

mechanisch stabilere Schichten erhält man durch Ionen unterstützte Beschichtungsprozesse.

Für das Trennschichtsystem 15 werden dabei für die einzelnen Schichten nachfolgend genannte Schichtdickengrößen gewählt:

- Siθ ₂ im Bereich von 50 bis 200 nm, vorzugsweise 100 nm

- Au im Bereich zwischen 100 bis 300 nm, vorzugsweise 200 nm.

- Ruthenium im Bereich zwischen 10 und 150nm, vorzugsweise 10 nm bis 120 nm.

Die Haftkräfte zwischen den einzelnen Schichten, insbesondere zwischen Siθ2 sowie Au lassen sich durch Lagern bzw. Altern des Abformkörpers 21 , durch eine Plasma-Oberflächenbehandlung in der Aufdampfanlage und durch Aufdampfen ohne vorheriges Belüften in Grenzen variieren.

Die Figur 6 verdeutlicht ein Abformverfahren zur Herstellung einer zweiten Ausführung einer Kollektorschale eines grazing-incidence-Kollektors gemäß Figur 3. Figur 6a verdeutlicht die Abformkörperbeschichtung mit dem Trennschichtsystem 15 sowie dem Schichtsystem 7 der Kollektorschale 1. Erfindungsgemäß wird hier ein Abformschichtsystem 23 aus nachfolgend genannten Schichten gebildet: Abformkörper Ni-P// SiO ₂ / Ru / Cr / Ru / Cr / Ni / galvanisches Ni.

Die Figur 6b verdeutlicht den Schichtaufbau nach der Trennung.

Zum Erreichen moderater und zur Abformung geeigneter Haftkräfte wird eine Schicht aus SiO ₂ auf den Abformkörper, umfassend Ni-P aufgebracht. Nach der SiO ₂ Bedampfung erfolgt eine Unterbrechung, in der die Oberfläche 22 des Abformkörpers 21 für eine bestimmte Zeitdauer einer Behandlung ausgesetzt wird. Dadurch wird das Schichtsystem konditioniert und eine Reduzierung beziehungsweise Optimierung der Haftkräfte zwischen der SiO ₂ und Ru-Schicht vorgenommen. Anschließend werden dann die weiteren Schichten wie vorher

erwähnt aufgedampft. Es wird zunächst eine erste Ru-Schicht 16 ohne lonenunterstützung aufgedampft, um keine zu hohen Kräfte zu erzielen. Ein Beschuss mit Ar-Ionen aus der lonenquelle würde die Konditionierung der SiO ₂ - Schicht wieder verändern und die Haftkräfte stark erhöhen. Die bessere Anbindung zu der zweiten Ru-Schicht 17 wird durch eine Cr-Ankeimschicht erreicht. Zur Vorbereitung auf die nachfolgende Ni-Galvanik wird abschließend eine Ni-Schicht mit einer Cr-Ankeimschicht aufgedampft. Anschließend wird der beschichtete Abformkörper aus der Aufdampfanlage ausgebaut und einem Elektroformprozess durch einen elektrochemischen Prozess unterzogen. Danach erfolgt die Trennung im Abformkörper und Kollektorschale 1.

Die Figur 7 verdeutlicht dabei in schematisiert vereinfachter Darstellung den Aufbau der Aufdampfvorrichtung 26. Erkennbar ist dabei eine Verdampfungseinrichtung in Form eines so genannten Elektronenstrahlverdampfers 27 und die lonenquelle 28.

Bei den in den Figuren 4 bis 7 dargestellten Verfahren erfolgt das Auftragen der einzelnen Schichten durch Aufdampfen. Dies erfolgt durch bekannte PVD- Verfahren, wie zum Beispiel thermisches Verdampfen, Verdampfen mit Elektronenstrahlverdampfern oder Sputtern, insbesondere Magnetronsputtern. Die Anordnung zum Sputtern ist in Figur 8 schematisiert vereinfacht wiedergegeben. Dem drehbar gelagerten und antreibbaren Abformkörper 21 ist eine Sputtereinrichtung 29 zugeordnet. Diese umfasst mindestens eine Quelle 30 gemäß Figur 8b, vorzugsweise mehrere Quellen 30.1 bis 30.5 gemäß Figur 8a. Diese sind parallel zur Oberfläche 22 eingebaut, um eine möglichst homogene Schichtdickenverteilung bei der Bedampfung zu gewährleisten.

Die Ausführung gemäß Figur 8b zeigt die Nutzung einer Quelle 30, die einen entsprechend geformten Wirkbereich 31 aufweist, welcher den Abformkörper 21 in axialer Richtung über einen Teil seiner Erstreckung überdeckt.

Demgegenüber verdeutlicht die Figur 9 eine Anordnung zur Herstellung der Kollektorschalen 1 gemäß einem alternativen Verfahren, welches durch die Abformung des Grundkörpers 4 und die zeitlich dazu versetzt und unabhängig davon erfolgende Beschichtung mit dem Schichtsystem gemäß der ersten und zweiten Ausführung charakterisiert ist. Die Beschichtung erfolgt durch Sputtern der Reflexionsschicht auf die Innenfläche 5 des Grundkörpers 4 der Kollektorschale 1 mittels einer Sputtereinrichtung 29. Dabei wird vorzugsweise die Sputtereinrichtung derart ausgeführt, dass die gesamte Innenfläche in einem Arbeitsschritt gleichzeitig besputtert wird.

Figur 10 verdeutlicht einen Ausschnitt aus einem Beleuchtungssystem 32. Dieses umfasst eine Lichtquelle 33, deren Licht von einem Kollektor 34 aufgenommen wird. Der schematisch dargestellte Kollektor 34 umfasst in der dargestellten Ausführungsform insgesamt drei ineinander angeordnete Spiegelschalen 1.1 , 1.2 und 1.3, die das Licht der Lichtquelle 33 unter streifendem Einfall aufnehmen und in ein Bild der Lichtquelle abbilden. Die Spiegelschalen 1.1 , 1.2, 1.3 des Kollektors können nach dem erfindungsgemäßen Abformverfahren hergestellt sein.

Die erfindungsgemäß beschichtete Kollektorschale 1 ist auch über die Rauhigkeiten charakterisierbar. Figur 11a verdeutlicht die berechnete Reflexion 900 für Ru für eine Rauhigkeit von 1.4nm und die gemessene Reflexion ( sogenannte in band reflectivity (%)) für Ru aufgedampft auf einem SiO ₂ -Substrat mit einer Ni-Zwischenschicht in Abhängigkeit vom Einfallswinkel (grazing incidence angle) gegenüber der Oberflächentangente bei einer Wellenlänge von 13nm.

Die Figur 11b verdeutlicht die gerechnete Reflexion für Ru für eine Rauhigkeit von 1.4nm und gemessene Reflexion für Ru aufgedampft auf einem SiO ₂ -Substrat mit einer Cr-Haftschicht in Abhängigkeit vom Einfallswinkel gegenüber der Oberflächentangente bei einer Wellenlänge von 13nm.

Aus den in den Figuren 11a und 11b angegebenen Einfallswinkel ergeben sich wie folgt gegenüber der normalen Einfallswinkeln gemessen werden durch:

Einfallswinkel gegenüber der Normalen = 90° - Einfallswinkel gegenüber der Oberflächentangente

Wie aus Figuren 11a und 11 b ersichtlich ergibt sich im Winkelbereich der Einfallswinkel von 10°-15° gegenüber der Oberflächentangente eine Reflexion zwischen 60% und 75% für das Schichtsystem Substrat//Ni/Ru und 75% und 80% für das Schichtsystem Substrat//Cr/Ru. Für das Schichtsystem (SiO ₂ -

Substrat//Cr/Ru) in Fig. 11b wird eine Rauhigkeit von ca. 0.6-0.8 nm RMS am AFM gemessen, was gut mit der berechnenten Rauhigkeit von 1.4 nm übereinstimmt. Allerdings muss noch die Rauhigkeit des Substrates berücksichtigt werden. Die abgeformten Schalen haben AFM-Rauhigkeiten im Bereich von 1-2nm RMS. Figur 11c verdeutlicht die gerechnete Reflexion in Abhängigkeit von der Rauhigkeit bei einem Einfallswinkel tangential zur Oberfläche, d.h. gegenüber der Oberflächentangente von 10° (Bezugsziffer 910) und 15° (Bezugsziffer 920).

Deutlich zu erkennen ist, dass das Reflexionsvermögen bzw. die Reflexion in % abnimmt, je größer die Rauhigkeit der Oberfläche ist. Beispielsweise beträgt bei einer Rauhigkeit von 5nm und bei einem Einfallswinkel von 15° tangential zur Oberfläche das Reflexionsvermögen nur 60%.

Des Weiteren in Figur 11c ist zu erkennen, dass mit größer werdendem Einfallswinkel ebenfalls das Reflexionsvermögen abnimmt.

In den Figuren 12a bis g, 13a bis h sowie 14a bis h sind drei Verfahren zur Herstellung von normal-incidence-Elementen, insbesondere reflektiven normal- incidence-Spiegeln beziehungsweise Facetten für ein facettiertes optisches Elementes mit Hilfe von Abformtechniken dargestellt. Bei dem Verfahren gemäß den Figuren 12a bis g und den Figuren 13a bis h wird prinzipiell auf einen

Abformkörper 1000, der auch als Siθ ₂ -Abformkörper ausgebildet sein kann, eine Metallschicht, beispielsweise eine Au-Schicht aufgebracht.

Der Abformkörper 1000 kann aus Quarzglas (SiO ₂ ) oder kanigienisiertem Aluminium bestehen. Die Oberflächenrauheit des Abformkörpers wird beispielsweise mit Hilfe von Superpolitur so eingestellt beziehungsweise auf solche Werte reduziert, die denjenigen entsprechen, die eine mit einem Vielfachschichtsystem beschichteter normal-incidence-Spiegel im EUV- Wellenlängenbereich benötigt, um eine hohe Reflektivität beispielsweise im Bereich von 70% der auftreffenden Strahlung zur Verfügung zu stellen. Bevorzugt wird die Superpolitur des Abformkörpers derart vorgenommen, dass 0,1 - 1 nm HSFR erreicht wird bei Ortsfrequenzen zwischen 10 nm und einigen Mikrometern.

Wie in den Figuren 12b und 13b gezeigt, wird sodann der Abformkörper 1000 mit einer Trennschicht 1010, beispielsweise einer Au-Schicht, die bevorzugt im Bereich von 50 - 200 nm liegen kann, beschichtet. Im Schritt 12c beziehungsweise 13c wird auf die Goldschicht galvanisch eine Metallschicht 1020, beispielsweise eine Ni-Schicht abgeschieden. Die Au-Schicht dient dabei als Kathode.

Bevorzugt erfolgt wie in den Figuren 12c bis e und 13c bis e gezeigt, die Abscheidung des Metalles auf galvanischem Weg in wenigstens zwei Schritten. Dies ermöglicht es auf dem Weg der galvanischen Abscheidung einen Grundkörper 1030 für einen normal-incidence-Spiegel bereitzustellen, in den mechanische Bauteile wie beispielsweise Gelenkadapter 1040 oder aber auch

Kühlbauteile 1050 wie Kühlmittelrohre eingebracht sind. Hierzu wird zunächst wie in Schritt 12c oder 13c gezeigt eine erste Schicht 1020.1 auf die Au-Schicht 1010 aufgebracht. Sodann werden die Kühlmittelelemente 1050, beispielsweise die Kühlrohre oder die Gelenkelemente 1040, auf der galvanisch abgeschiedenen Ni- Schicht 1020.1 platziert. Dies ist in Figur 12d und 13d gezeigt. Nachdem die mechanischen Bauteile und die Kühlmittelbauteile auf der ersten Schicht platziert wurden, wird weiter auf galvanischem Weg ein Metall, beispielsweise Ni,

abgeschieden, ergebend eine zweite Schicht 1020.2 .Die erste Schicht 1020.1 hat eine Schichtdicke von 0,2 bis 0,8 mm, bevorzugt von 0,5 mm, und die zweite Schicht 1020.2, die gemäß den Figuren 12e und 13e abgeschieden wird, hat eine Dicke von 1 bis 4 mm. Wie aus Abbildung 12e beziehungsweise 13e hervorgeht, ist das Kühlelement beziehungsweise das mechanische Element in die

Metallschicht des Grundkörpers, hier in die Ni-Schicht, eingebettet und zwar fest und materialschlüssig, wodurch ein besonders geringer Wärmeübergangswiderstand sichergestellt werden kann.

Anstelle von Ni kann auch Cu zur galvanischen Abscheidung verwendet werden. Selbstverständlich kann das Verfahren auch mehr als zwei Schritte umfassen.

Wie in den Figuren 12f und 13f gezeigt, wird das System, bestehend aus dem Grundkörper 1030 aus einem metallischen Material, nämlich galvanisiertem Nickel, zusammen mit der Trennschicht 1010, die vorliegend von Au gebildet wird, durch Thermoseparation vom Abformkörper 1000 getrennt. Die Thermoseparation beruht auf einem Temperaturschock beziehungsweise einem Temperatursprung zu tieferen Temperaturen hin. Durch den unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten des auf den Abformkörper 1000 aufgebrachten Metalles kommt es zu einer Trennung von Metall und Abformkörper, sobald die thermisch induzierten Spannungen die Haftspannungen zwischen Metall und Mandrel übersteigen. Insbesondere Gold Au ist ein sehr gutes Abtrennsystem, da das Gold Au auf der abgetrennten Metallschicht beispielsweise der Ni- oder Cu- Schicht verbleibt. Des Weiteren wird durch die Abformtechnik die Rauheit des Abformkörpers 1000 auch auf den abgeformten Grundkörper 1030 übertragen. Insoweit ist es von entscheidender Bedeutung, dass bereits die Oberfläche des Abformkörpers die Eigenschaft des späteren normal-incidence-Spiegels aufweisen. Anstelle von Au könnte auch Ruthenium Ru als Trennschichtsystem fungieren.

Nachdem der in Figur 12 mit Kühlelement und Gelenkadaptern versehene Grundkörper 1030 eines normal-incidence optischen Elementes vom

Abformkörper durch Thermoseparation entfernt wurde, kann beispielsweise mit Hilfe eines Lasers 1100 der Metallkörper in einzelne Grundkörper 1030.1 , 1030.2 getrennt werden.

Die einzelnen Grundkörper können sodann Basis für die Beschichtung unterschiedlicher normal-incidence-Elemente, beispielsweise von Einzelfacetten für ein facettiertes optisches Element sein.

Im Gegensatz zu Figur 12g erfolgt eine Trennung des Metall-Grundkörpers beim Verfahren nach Figur 13g nicht bereits vor der Beschichtung mit einem

Vielfachschichtsystem, sondern erst danach. Der Unterschied des Verfahrens in den Figuren 12a bis g ist also, das bei dem Verfahren gemäß Figur 12a bis g nach Trennen des Metallkörpers vom Abformkörper dieser in Einzelkörper getrennt wird und die Einzelkörper dann mit einem Mo/Si-Vielfachschichtsystem, wie es für normal-incidence optische Elemente üblich ist und hohe Reflektivitäten garantiert, abgeschieden wird. Das Mo/Si-Vielfachschichtsystem 1110 wird dann mit einer Ru-Deckschicht 1120 versehen um eine Degradationen insbesondere des Vielfachschichtsystems während des Betriebes beispielsweise in einem EUV Projektionsbelichtungssystem zu vermeiden. Mo/Si-Vielfachschichtsysteme finden bei normal-incidence optischen Elementen vorzugsweise in Systemen, beispielsweise Mikrolithographieprojektionsbelichtungsanlagen, die mit einer Nutzwellenlänge von ungefähr 13 nm arbeiten. Bei Systemen mit einer Nutzwellenlänge von ungefähr 11 nm werden bevorzugt Mo/Be-Systeme eingesetzt.

Die Reflektivität eines mit einem beispielhaften Mo/Si-Vielfachschichtsystem beschichteten optischen Elementes beträgt bei einer Nutzwellenlänge von ungefähr 13 nm ungefähr 70 %. Diesbezüglich wird beispielsweise auf die US 6,600,552 verwiesen, deren Offenbarungsgehlt in die vorliegende Anmeldung mitaufgenommen wird.

Bei dem Verfahren gemäß den Figuren 13g bis h wird nach Abtrennen des Metallkörpers in Figur 13f vom Abformkörper der Metallkörper in einem Vielfachschichtsystem 1110 beschichtet. Nach der Beschichtung wird dann die Auftrennung in unterschiedliche Bauteile vorgenommen. Der Vorteil des Verfahrens gemäß Figur 13g ist, dass die Beschichtung in einem einzigen

Beschichtungsraum vorgenommen werden kann. Gleiche Bauteile wie in den Figuren 12a - f sind in den Figuren 13a-f mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet.

In Figur 14a bis h ist ein alternatives Verfahren gezeigt, mit dem mit Hilfe von Abformtechniken ein normal-incidence-Spiegel möglichst aufwandsminimiert hergestellt werden kann. Gleiche Bauteile wie in den Figuren 12a-f und 13a-f sind mit um 1000 erhöhten Bezugsziffern gekennzeichnet. Wie in dem Verfahren gemäß Figur 12a bis g und 13a bis h beschrieben, wird auf einen Abformkörper 2000 eine Trennschicht, 2010 hier eine Ru-Schicht, mit Hilfe von Aufdampftechnik aufgebracht, wie in Figur 14b gezeigt. Auf die Ru-Metallschicht, die als Trennschicht 2010 eingesetzt wird, wird sodann das komplette Vielfachschichtsystem 2110, bestehend aus Mo/Si-Vielfachschichten oder Mo/Be- Vielfachschichten abgeschieden.

Auf eine leitende Schicht, beispielsweise eine Molybdänschicht des Mo/Si- Vielfachschichtsystems bzw. Mo/Be-Vielfachschichtsystems 2110, die als Kathode wirkt, wird dann mit Hilfe eines galvanischen Abscheideverfahrens ein Metall, beispielsweise Ni, aufgebracht. Anstelle bzw. zusätzlich zu der Molybdänschicht kann auch eine auf das Vielfachschichtsystem abgeschiedene Metallschicht, beispielsweise eine Au-Schicht oder eine Ni-Schicht als Kathode fungieren. Die Schritte 14d bis 14f entsprechen den Schritten 12d bis 12f beziehungsweise 13d bis 13f.

Nachdem der Grundkörper 2030 aus galvanisiertem Nickel auf das Vielfachsystem 2110 aufgewachsen ist, wobei die Kühlkanäle 2050 und eventuelle Gelenke 2040 in die Metallschicht eingebracht wurden, wird mit Hilfe einer Thermoseparation wie

zuvor beschrieben das komplette normal-incidence optische Element mit Vielfachschichtsystem 2110 und Ru-Deckschicht vom Abformkörper 2000 separiert. In einem weiteren Schritt kann dann das normal-incidence-Element, z. B. eine Facette eines facettierten optischen Elementes in unterschiedliche Einzelelemente beispielsweise mit Laser getrennt werden.

Mit der erfindungsgemäßen Abformtechnik wird ein normal-incidence-optisches Element, beispielsweise ein Spiegel angegeben, bei dem der Grundkörper aus einem Metall ausgebildet wird. Dies hat den Vorteil, dass die elektrostatische Aufladung beispielsweise in einer Vakuumkammer eines Mikrolithographie- Systems vermindert werden kann, da Elektronen über die metallischen Grundkörper abgeleitet werden können.

Des Weiteren zeichnet sich in einer bevorzugten Ausführungsform das erfindungsgemäße optische Element dadurch aus, dass in den Grundkörper, der als Träger für die reflektiven Schichten des Spiegelsystems dient, Kühlleitungen auf einfache Art und Weise eingebracht werden können. Insbesondere sind diese Kühlleitungen integral in den Grundkörper eingebracht und nicht wie beispielsweise bei dem grazing-incidence-Element wie es aus der WO 02/065482 bekannt zusätzlich aufgebracht. Bei dem System gemäß der WO 02/065482 werden separate Kühlplatten, die von Kühlleitungen durchzogen sein können, mit der Spiegelschale eines Kollektors verbunden.

Im Gegensatz hierzu ist bei dem erfindungsgemäßen optischen Element, insbesondere den normal-incidence optischen Elementen die Kühlleitung direkt in den Grundkörper eingebracht und integraler Bestandteil desselben.

Mit der Erfindung wird somit ein Verfahren angegeben, mit dem es möglich ist, mit Hilfe von Abformtechniken optische Elemente auch für Mikrolithographieanwendungen herzustellen. Des Weiteren werden optische

Elemente für die Mikrolithographie angegeben mit Metallgrundkörpern und zwar sowohl normal-incidence-Elemente als auch grazing-incidence-Elemente.

Eingesetzt werden können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte normal-incidence optische Elemente, beispielsweise normal-incidence Facetten in facettierten optischen Elementen eines Beleuchtungssystems für eine Mikrolithographieprojektionsbelichtungsanlagen. Diesbezüglich wird beispielsweise auf die US 6,198,793 B1 , die US 6, 658,084 oder die W02005/015314 A2 verwiesen, deren Offenbarungsgehalt vollumfänglich in diese Anmeldung mitaufgenommen wird.

So zeigt Figur 6a in der US 6,658,084 ein facettiertes optisches Element, einen sogenannten Feldfacettenspiegel bzw. eine Feldrasterelementplatte mit einer Vielzahl an einzelnen Feldfacetten bzw. Feldrasterelementen. Die einzelnen Feldfacetten bzw. Feldrasterelemente des in der US 6,658,084 gezeigten Feldfacettenspiegels können als normal-incidence optische Elemente nach dem in dieser Anmeldung beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Insbesondere lässt sich mit dem Verfahren gemäß der Erfindung jede einzelne Feldfacette bzw. jedes einzelne Feldrasterelement der Feldrasterelementplatte mit Kühlkanälen oder mechanischen Elementen wie Gelenken beispielsweise Aktuatoren versehen. Selbstverständlich könnten auch die einzelnen Pupillenfacetten bzw. Pupillenrasterelemente der in den Figuren 6b1 bis 6b2 in der US 6,658,084 gezeigten Pupillenrasterplatte als normal-incidence optische Elemente gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden und so mit Kühlkanälen bzw. mechanischen Elementen versehen werden.

Desweiteren ist es möglich alle optischen Elemente im Lichtweg einer

Mikrolithographieprojektionsbelichtungsanlage, wie sie beispielsweise in Figur 10 der US 6,658,084 oder Figur 12 der WO2005/015314 dargestellt sind, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellen. Insbesondere ist es auch möglich den in Figur 10 der US 6,658,084 gezeigten normal-incidence Kollektorspiegel oder den in Figur 12 der WO2005/015314 gezeigten genesteten grazing incidence Kollektor bestehend aus mehreren Kollektorschalen mit einem erfindungsgemäßen Abformverfahren herzustellen.

Bezugszeichenliste:

1 Kollektorschale

2 erster Endbereich

3 zweiter Endbereich

4 Grundkörper

5 Innenumfang

6 optische Fläche

7 Schichtsystem

8 Reflexionsschicht

9 erstes ringförmiges Segment

10 erste optische Fläche

11 zweites ringförmiges Segment

12 zweite optische Fläche

13 innerer Randstrahl

14 äußerer Randstrahl

15 Trennschichtsystem

16 erste Rutheniumschicht

17 zweite Rutheniumschicht

18 Haftschicht

19 Haftschicht

20 Zwischenschicht

21 Abformkörper, Mandrel

22 Außenumfang

23 Abformschichtsystem

25 Schale

26 Aufdampfvorrichtung

27 Elektronenstrahlverdampfers

28 lonenquelle

29 Sputtereinrichtung

30 Quelle

32 Beleuchtungssystem

33 Lichtquelle

34 Kollektor

900 berechnete Reflexion 910 berechnete Reflexion in Abhängigkeit von der Rauhigkeit bei einem

Einfallswinkel tangential zur Oberfläche von 10°

920 berechnete Reflexion in Abhängigkeit von der Rauhigkeit bei einem

Einfallswinkel tangential zur Oberfläche von 15°

1000,2000 Abformkörper 1010,2010 Trennschicht, insbesondere Au-Schicht oder Ru-Schicht

1020 Metallschicht, insbesondere Ni-Schicht

1020.1 erste Metallschicht

1020.2 zweite Metallschicht 1030,2030 Grundkörper 1030.1 einzelne Grundkörper

1030.2 einzelnen Grundkörper

1040,2040 Gelenkelemente

1050,2050 Kühleinrichtungen

1100 Laser 1110,2110 Mo/Si Vielfachschichtsystem

1120 Deckschicht, inserbsondere Ru-Deckschicht

K ebene Kurve der Rotationsschale re radialer Abstand des Endpunktes auf der Rotationsschale von der Rotationsachse, d. h. Radius der Schale am Schalenende